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基于可重构计算的SAR成像与目标识别高性能实现方法
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作者 纪津伦 宋雨龙 +3 位作者 李世平 邓松峰 何国强 傅玉祥 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2024年第12期102-109,共8页
合成孔径雷达(SAR)广泛运用于军用与民用领域,常用于执行成像与目标识别任务。然而,SAR图像的成像与目标识别任务有着庞大的图像尺寸,其性能受到硬件资源的严重限制。文中立足于新兴的可重构计算技术,基于可重构计算芯片提出了SAR成像... 合成孔径雷达(SAR)广泛运用于军用与民用领域,常用于执行成像与目标识别任务。然而,SAR图像的成像与目标识别任务有着庞大的图像尺寸,其性能受到硬件资源的严重限制。文中立足于新兴的可重构计算技术,基于可重构计算芯片提出了SAR成像与目标识别系统的高性能实现方法。可重构计算芯片采用重构控制技术实现不同的计算与数据通路,兼具灵活性与高能效。文中选取线性调频变标算法与YOLOv3-tiny神经网络构建系统算法内核,针对SAR图像大尺寸的特点,在成像阶段提出了多核并行与内存规划方案,在目标识别阶段提出了图像分割策略和多核并行方案。文中的成像与目标识别系统经实验证明达到了显著的性能提升效果;在1000×1000大小图像成像方面取得了单张图66.8 ms的用时表现,优于Intel i5-12500的115 ms;在480×480大小图像识别方面取得31.3 ms的用时表现,优于Jetson nano的147 ms。 展开更多
关键词 合成孔径雷达信号处理 重构计算 并行计算 线性调频变标成像算法 目标识别算法
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可重构计算和可重构计算机技术 被引量:9
2
作者 佟冬 胡铭曾 方滨兴 《计算机科学》 CSCD 北大核心 1998年第4期7-10,共4页
现代的国防、科研及社会的很多方面都需要大量的计算,尤其是国防工业对计算的要求更为严格,为国防工业设计的计算机必须速度快、适应性强、可靠性高[l1。然而,现有的计算机不能高速地处理多种应用、达到高效率,究其主要原因是计算机与... 现代的国防、科研及社会的很多方面都需要大量的计算,尤其是国防工业对计算的要求更为严格,为国防工业设计的计算机必须速度快、适应性强、可靠性高[l1。然而,现有的计算机不能高速地处理多种应用、达到高效率,究其主要原因是计算机与应用算法的不匹配[z]。 展开更多
关键词 重构计算 算法 重构计算 重组
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一种可重构计算系统设计与实现 被引量:5
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作者 罗毅辉 李仁发 熊曙初 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2006年第1期154-156,共3页
可重构计算系统是一种新的实现计算系统的方法,它补充了原有通用处理器和专用硬件计算系统的不足,既具有在制造后的可编程性,又能提供较高的计算性能和计算密度。在简单介绍可重构计算系统体系结构的基础上,通过一个嵌入式实时控制系统... 可重构计算系统是一种新的实现计算系统的方法,它补充了原有通用处理器和专用硬件计算系统的不足,既具有在制造后的可编程性,又能提供较高的计算性能和计算密度。在简单介绍可重构计算系统体系结构的基础上,通过一个嵌入式实时控制系统实例,给出了可重构计算系统的一种实现方法。 展开更多
关键词 重构计算系统 可编程门阵列 单芯片上可重构计算系统
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可重构计算的硬件结构 被引量:27
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作者 李仁发 周祖德 +2 位作者 陈幼平 徐成 李方敏 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期500-506,共7页
首先讨论了可重构计算的基本含义及特点 ,指出它的实质是突破了通用微处理仅时间维可变 ,ASIC空间维可变的限制 ,实现时间、空间两维可编程 其次 ,系统地综述了基于FPGA的可重构计算硬件结构的基本技术 ,重点讨论了逻辑单元的粒度及单... 首先讨论了可重构计算的基本含义及特点 ,指出它的实质是突破了通用微处理仅时间维可变 ,ASIC空间维可变的限制 ,实现时间、空间两维可编程 其次 ,系统地综述了基于FPGA的可重构计算硬件结构的基本技术 ,重点讨论了逻辑单元的粒度及单元间互连的路由问题 展开更多
关键词 重构计算 FPGA 路由 体系结构
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可重构计算技术及其发展趋势 被引量:19
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作者 段然 樊晓桠 +1 位作者 高德远 沈戈 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2004年第8期14-17,共4页
可重构计算技术结合了通用处理器和ASIC两者的优点 ,能够提供硬件功能的效率和软件的可编程性。对可重构计算技术的基本概念以及特征分类概要介绍的基础上 ,较为详细地介绍了目前的一些典型研究成果 。
关键词 重构计算 FPGA 粗(细)粒度 SOC
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一种基于FPGA的可重构计算系统设计 被引量:11
6
作者 吴冬冬 杨晓君 +1 位作者 刘新春 江先阳 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2006年第21期74-77,共4页
介绍可重构计算的概念和基于SRAM工艺的FPGA器件的特点。设计了一种基于FPGA器件的可重构计算系统,着重讲述了该系统的在线重配置电路的总体结构,FIFO、FPGA配置逻辑模块、控制寄存器和控制逻辑等功能模块及系统的工作流程。最后探讨了... 介绍可重构计算的概念和基于SRAM工艺的FPGA器件的特点。设计了一种基于FPGA器件的可重构计算系统,着重讲述了该系统的在线重配置电路的总体结构,FIFO、FPGA配置逻辑模块、控制寄存器和控制逻辑等功能模块及系统的工作流程。最后探讨了可重构计算相关研究面临的问题和发展方向。 展开更多
关键词 重构计算 FPGA 在线重配置
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共享存储可重构计算机软硬件通信的优化实现 被引量:6
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作者 荀长庆 杨乾明 +2 位作者 伍楠 文梅 张春元 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期1637-1646,共10页
可重构硬件操作系统BORPH提供的硬件进程概念和以硬件为中心的执行模型可极大地提高可重构计算平台的易用性.BORPH-N为BORPH的扩展系统,主要的扩展是支持在共享存储可重构计算平台上的运行.BORPH-N为硬件进程提供基于共享存储、符合Uni... 可重构硬件操作系统BORPH提供的硬件进程概念和以硬件为中心的执行模型可极大地提高可重构计算平台的易用性.BORPH-N为BORPH的扩展系统,主要的扩展是支持在共享存储可重构计算平台上的运行.BORPH-N为硬件进程提供基于共享存储、符合Unix语义的高性能进程间通信支持:共享存储和信号量.利用这两项服务,硬件进程可与系统中其他所有软件进程和硬件进程进行交互.可重构计算的重要目标是利用可重构逻辑对应用的耗时部分进行加速,所以软硬件交互机制的效率至关重要.通过类似远程调用这种简单方式来提供这两项服务,软硬件交互频繁,开销较大,性能难以满足需求.BORPH-N使用的优化策略基于独立执行的基本思路进行设计.实验结果表明,BORPH-N所需硬件开销较小,为硬件进程提供的共享存储和信号量的效率逼近硬件平台的峰值,可以满足实际应用的需求. 展开更多
关键词 重构计算 软硬件协同 共享存储 进程间通信 硬件进程
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视觉图像三维重构计算一般性框架研究 被引量:5
8
作者 许晓伟 王知衍 +2 位作者 张艳青 梁英宏 曹晓叶 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2008年第8期208-212,共5页
三维实体数字图像重构建模是当前计算机视觉研究领域的热点课题,涉及到相机标定、对应点匹配和三维重构计算等关键技术。本文回顾了三维重构建模的研究现状,分析了现有理论和方法在实际应用中存在的问题;在此基础上进行了相关研究,总结... 三维实体数字图像重构建模是当前计算机视觉研究领域的热点课题,涉及到相机标定、对应点匹配和三维重构计算等关键技术。本文回顾了三维重构建模的研究现状,分析了现有理论和方法在实际应用中存在的问题;在此基础上进行了相关研究,总结出了三维重构计算的一般性框架,提出了一些研究观点和方法,并探讨了三维重构技术的难点和发展趋势。 展开更多
关键词 三维重构 计算机视觉 相机标定 对应点匹配 重构计算框架
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一种数据驱动的可重构计算统一编程模型 被引量:6
9
作者 周学海 罗赛 +1 位作者 王峰 齐骥 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期2123-2128,共6页
可重构计算以其优异的性能和高度的灵活性,在国际国内研究领域逐渐引起广泛的关注.然而,在研的可重构计算系统架构多种多样,编程模型多与体系结构相关,使用和移植都非常困难.本文为解决编程通用性问题,从可重构计算的基本特征出发,提出... 可重构计算以其优异的性能和高度的灵活性,在国际国内研究领域逐渐引起广泛的关注.然而,在研的可重构计算系统架构多种多样,编程模型多与体系结构相关,使用和移植都非常困难.本文为解决编程通用性问题,从可重构计算的基本特征出发,提出数据驱动的,支持异构任务并行计算的统一编程模型,并讨论其实现方法.该模型基于生产者.消费者通讯机制,支持多种类型的计算结点和通讯网络,具有高度的抽象性.实验结果显示,使用统一编程模型进行应用设计,在不同的架构上能够使用同样的用户程序,并且获得比纯硬件加速方式更高的加速比. 展开更多
关键词 重构计算 编程模型 生产者-消费者通讯模型
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可重构计算中的负载可分应用性能分析与预测 被引量:2
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作者 王颖 陈伟男 +1 位作者 周学功 彭澄廉 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2010年第8期1668-1674,共7页
以参数化的硬件线程执行模型对负载可分应用的性能进行了分析与预测.重点讨论包含多个可重构处理单元(RPU)在内计算平台的负载可分调度问题,分析了配置因素对调度结果以及应用处理时间的影响.结果表明,若配置与通信操作不完全重叠,存在... 以参数化的硬件线程执行模型对负载可分应用的性能进行了分析与预测.重点讨论包含多个可重构处理单元(RPU)在内计算平台的负载可分调度问题,分析了配置因素对调度结果以及应用处理时间的影响.结果表明,若配置与通信操作不完全重叠,存在最大可用RPU数和最优RPU数,进而可得出优化的调度方案及应用处理时间,指导应用的设计实现. 展开更多
关键词 重构计算 重构处理单元 负载可分应用 负载可分调度
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概率构造算法与遗传算法融合的可重构计算系统硬件任务划分 被引量:4
11
作者 陈伟男 周博 彭澄廉 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期960-965,共6页
提出一种概率构造算法与遗传算法融合的算法,通过引入表示划分结果多样性的度量方法,利用概率构造算法产生具有多样性的较优的初始群体,并在此基础上利用遗传算法寻求最优解.实验结果表明,该算法能够获得比已有的基于列表的划分算法更... 提出一种概率构造算法与遗传算法融合的算法,通过引入表示划分结果多样性的度量方法,利用概率构造算法产生具有多样性的较优的初始群体,并在此基础上利用遗传算法寻求最优解.实验结果表明,该算法能够获得比已有的基于列表的划分算法更优的划分结果,比采用完全随机初始群体的遗传算法缩短了运行时间. 展开更多
关键词 重构计算系统 有向无环图 图划分 任务簇
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带有宽总线网络的可重构计算模型上的并行归并排序算法 被引量:2
12
作者 陈宏建 陈崚 +2 位作者 秦玲 徐晓华 屠莉 《计算机工程与科学》 CSCD 2005年第5期59-62,共4页
在介绍带有宽总线网络的可重构计算模型(RAPWBN)的二进制值的前缀和操作的基础上,提出了该模型上的抽取压缩操作算法,并由此得到了该模型上的并行归并排序算法。在具有N个处理器和N条行总线的RAPWVN模型上,若总线带宽ω>logN字节,对... 在介绍带有宽总线网络的可重构计算模型(RAPWBN)的二进制值的前缀和操作的基础上,提出了该模型上的抽取压缩操作算法,并由此得到了该模型上的并行归并排序算法。在具有N个处理器和N条行总线的RAPWVN模型上,若总线带宽ω>logN字节,对长度为N的序列进行归并排序,在最坏情况下以O(logN·loglogN)时间完成. 展开更多
关键词 计算机系统 重构计算模型 并行归并排序算法 总线网络
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一种一维可重构计算系统模型的设计 被引量:1
13
作者 杜高明 张敏 +2 位作者 宋宇鲲 张多利 倪伟 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期61-64,共4页
文章提出了一种PE个数可配置的一维可重构计算系统模型,设计了PE间3种重构模式和PE内3种重构模式,大大简化了系统配置信息。建立C++描述的周期精确级系统模型,映射复数矩阵乘算法,分析比较不同PE内重构模式、同一PE内重构模式不同PE个... 文章提出了一种PE个数可配置的一维可重构计算系统模型,设计了PE间3种重构模式和PE内3种重构模式,大大简化了系统配置信息。建立C++描述的周期精确级系统模型,映射复数矩阵乘算法,分析比较不同PE内重构模式、同一PE内重构模式不同PE个数下系统的计算性能。实验结果表明,2-PE系统简单、灵活而高效。 展开更多
关键词 MPSOC 重构计算 系统建模 重构模式
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面向可重构计算系统的模块映射算法 被引量:2
14
作者 刘杰 吴强 赵全伟 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第3期276-279,283,共5页
为消除重构时间对可重构计算系统性能的影响,针对多重构模块,提出一种基于动态部分可重构技术的顺序型应用程序模块映射算法。利用动态可重构技术的高效性和灵活性,通过隐藏重构时间,达到减少程序执行时间和提高系统性能的目的。基于JPE... 为消除重构时间对可重构计算系统性能的影响,针对多重构模块,提出一种基于动态部分可重构技术的顺序型应用程序模块映射算法。利用动态可重构技术的高效性和灵活性,通过隐藏重构时间,达到减少程序执行时间和提高系统性能的目的。基于JPEG编码测试实例的实验结果表明,运用该算法实现的模块映射方案其程序执行速度是软件实现方式的3.31倍,是硬件方式的2.59倍。 展开更多
关键词 重构计算 模块映射算法 动态部分可重构 重构时间 现场可编程门阵列
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可重构计算平台上软硬件任务划分与调度算法 被引量:2
15
作者 马宏星 周学海 高妍妍 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期2459-2464,共6页
软硬件任务划分和任务调度是保证任务集合在可重构计算平台上高效运行的重要技术。传统上软硬件任务划分与任务调度独立进行,划分方案和调度方案不一定匹配,加速效果难以保证。提出了一种将软硬件任务划分与任务调度相结合的算法。该算... 软硬件任务划分和任务调度是保证任务集合在可重构计算平台上高效运行的重要技术。传统上软硬件任务划分与任务调度独立进行,划分方案和调度方案不一定匹配,加速效果难以保证。提出了一种将软硬件任务划分与任务调度相结合的算法。该算法综合考虑了任务的执行时间、任务间的通信开销、任务间的依赖关系以及计算资源间的并发关系,可以同时获得给定任务集的软硬件任务划分方案和任务调度方案,加速效果良好。算法开销与传统的任务调度算法相当,时间复杂度为O(V2log2V+PVlog2V)。实验结果表明了该算法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 计算机系统结构 重构计算 任务图 软硬件任务划分 任务调度
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面向并行可重构计算的集装箱码头生产调度建模与仿真 被引量:3
16
作者 李斌 杨家其 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2013年第8期2432-2438,2450,共8页
将集装箱码头物流系统(container terminal logistics systems,CTLS)视为一个大规模并行处理系统,融合计算机体系结构中的并行计算和可重构计算的思想方法,抽象出基于属性的有阻塞动态可重构混合流水车间调度(dynamic reconfigurable hy... 将集装箱码头物流系统(container terminal logistics systems,CTLS)视为一个大规模并行处理系统,融合计算机体系结构中的并行计算和可重构计算的思想方法,抽象出基于属性的有阻塞动态可重构混合流水车间调度(dynamic reconfigurable hybrid flow shops with blocking based on attributes,DR-HFS-BA)模型对CTLS控制决策进行描述,得出面向DR-HFS-BA的CTLS多层双向作业体系。该生产调度模型能够精确描述CTLS的复杂结构和作业行为,帮助港口建立敏捷鲁棒的生产调度和性能评估决策支持平台。最后,一个集装箱码头生产实例被仿真和分析,验证了上述建模思想的可行性和可信性,从而为CTLS的任务调度和资源分配提出了新的解决思路。 展开更多
关键词 集装箱码头 生产调度 并行计算 重构计算 混合流水车间 大规模并行处理
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可重构计算综述 被引量:12
17
作者 王志远 王建华 徐旸 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2009年第6期1203-1207,共5页
可重构计算是一种介于软件和专用硬件之间的新的求算方式,其兼具了软件的通用性和硬件的高效性.20世纪90年代以来,随着电子技术和计算机技术的不断进步,可重构计算正逐步成为一个新的研究热点.目前,可重构计算已经广泛应用于高速数字滤... 可重构计算是一种介于软件和专用硬件之间的新的求算方式,其兼具了软件的通用性和硬件的高效性.20世纪90年代以来,随着电子技术和计算机技术的不断进步,可重构计算正逐步成为一个新的研究热点.目前,可重构计算已经广泛应用于高速数字滤波器、图像压缩、密码处理,硬件演化计算、定制计算(Custom Computing)、嵌入式系统等领域.本文对可重构计算的定义,分类,国内外研究现状和常见的研究方向和方法做了较为详细的介绍,其中包括一些最新的研究成果和方法,供从事该项研究的人员参考. 展开更多
关键词 重构计算 重构 协处理器 FPGA
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利用层次任务图和多种群遗传算法的可重构计算任务划分 被引量:1
18
作者 周军 张强 于晓洲 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期508-513,共6页
为实现可重构计算中软硬件任务的自动划分,提出一种基于层次任务图模型和采用遗传算法作为搜索算法的任务划分算法.首先设计了一个层次任务图模型,其不同于基于有向非循环图(DAG)的模型,可以在任务划分时动态改变任务颗粒度,进而得到不... 为实现可重构计算中软硬件任务的自动划分,提出一种基于层次任务图模型和采用遗传算法作为搜索算法的任务划分算法.首先设计了一个层次任务图模型,其不同于基于有向非循环图(DAG)的模型,可以在任务划分时动态改变任务颗粒度,进而得到不同任务粒度下的最优解;其次设计了一个考虑了时间、功耗、资源和通信代价的适应度函数,并根据任务数量不固定的特点对遗传算法进行了改进.对文中算法在FPGA上进行实验验证和分析的结果表明,该算法的结果优于基于DAG任务图模型的任务划分. 展开更多
关键词 重构计算 任务划分 层次任务图 遗传算法
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异构重构计算系统应用任务调度的性能分析 被引量:1
19
作者 谭一鸣 曾国荪 郝水侠 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2012年第2期404-408,共5页
异构重构计算是目前高性能计算的研究热点.由于应用任务的异构性,以及体系结构的可重构性,导致异构重构计算的性能分析非常困难,现有的并行计算性能分析方法不再适用.本文提出一种基于应用任务调度的性能分析方法,该方法以异构重构计算... 异构重构计算是目前高性能计算的研究热点.由于应用任务的异构性,以及体系结构的可重构性,导致异构重构计算的性能分析非常困难,现有的并行计算性能分析方法不再适用.本文提出一种基于应用任务调度的性能分析方法,该方法以异构重构计算系统模型和应用任务模型为基础,利用异构匹配、重构耦合矩阵,实现应用任务和处理部件的优化选择和耦合匹配,通过调度算法求出应用任务在异构重构计算系统中的完成时间,并进行了实例分析. 展开更多
关键词 异构重构计算 性能分析 异构匹配矩阵 重构耦合矩阵
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给定余度下可重构计算系统的可靠性最优化研究 被引量:1
20
作者 周密 尚利宏 胡瑜 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2009年第4期293-295,298,共4页
研究在给定余度及给定配置版本数量的约束下,以可靠性及平均失效时间为优化目标,多个配置版本在可重构器件中所占据资源的面积分配问题。上述问题使用论域划分模型来建模,并转化为非线性规划问题进行求解。给出了可靠性一阶近似最优化... 研究在给定余度及给定配置版本数量的约束下,以可靠性及平均失效时间为优化目标,多个配置版本在可重构器件中所占据资源的面积分配问题。上述问题使用论域划分模型来建模,并转化为非线性规划问题进行求解。给出了可靠性一阶近似最优化的充分必要条件。提出了使用二阶近似规划求解上述问题的方法与流程。选择ITC99中的部分基准电路进行了仿真试验。理论计算和仿真试验均表明,大多数情况下采用现提出的二阶近似最优化方法的可重构系统在可靠性和平均失效时间等指标上优于以往的研究。 展开更多
关键词 重构计算 容错 论域划分 故障恢复
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