针对水下无人航行器(underwater unmanned vehicle,UUV)主动声呐系统对信号处理实时性、能效比及集成度的需求,采用模块化设计以及软硬件协同设计思想,提出一种基于异构多处理器片上系统(multi-processor system on chip,MPSoC)的主动...针对水下无人航行器(underwater unmanned vehicle,UUV)主动声呐系统对信号处理实时性、能效比及集成度的需求,采用模块化设计以及软硬件协同设计思想,提出一种基于异构多处理器片上系统(multi-processor system on chip,MPSoC)的主动声呐实时信号处理算法的加速方案。首先研究适合边缘端部署的声呐信号处理算法;然后设计基于MPSoC的加速计算结构,将数字下变频、逆/快速傅里叶变换、波束形成等具有高计算复杂性的处理步骤移植到可编程逻辑端,实现显著加速;最后将目标检测等复杂度较低的步骤部署在处理器系统端,实现更高的灵活性。仿真及湖上试验结果表明,提出的方案可在数据更新周期的41%时间内完成1帧回波数据的实时处理,并可在复杂水下环境下实时有效探测运动目标。该方案在水下UUV主动声呐探测领域具有广阔的应用前景。展开更多
为研究异构多核片上系统(multi-processor system on chip,MPSoC)在密集并行计算任务中的潜力,文章设计并实现了一种适用于粗粒度数据特征、面向任务级并行应用的异构多核系统动态调度协处理器,采用了片上缓存、任务输出的多级写回管理...为研究异构多核片上系统(multi-processor system on chip,MPSoC)在密集并行计算任务中的潜力,文章设计并实现了一种适用于粗粒度数据特征、面向任务级并行应用的异构多核系统动态调度协处理器,采用了片上缓存、任务输出的多级写回管理、任务自动映射、通讯任务乱序执行等机制。实验结果表明,该动态调度协处理器不仅能够实现任务级乱序执行等基本设计目标,还具有极低的调度开销,相较于基于动态记分牌算法的调度器,运行多个子孔径距离压缩算法的时间降低达17.13%。研究结果证明文章设计的动态调度协处理器能够有效优化目标场景下的任务调度效果。展开更多
文摘针对水下无人航行器(underwater unmanned vehicle,UUV)主动声呐系统对信号处理实时性、能效比及集成度的需求,采用模块化设计以及软硬件协同设计思想,提出一种基于异构多处理器片上系统(multi-processor system on chip,MPSoC)的主动声呐实时信号处理算法的加速方案。首先研究适合边缘端部署的声呐信号处理算法;然后设计基于MPSoC的加速计算结构,将数字下变频、逆/快速傅里叶变换、波束形成等具有高计算复杂性的处理步骤移植到可编程逻辑端,实现显著加速;最后将目标检测等复杂度较低的步骤部署在处理器系统端,实现更高的灵活性。仿真及湖上试验结果表明,提出的方案可在数据更新周期的41%时间内完成1帧回波数据的实时处理,并可在复杂水下环境下实时有效探测运动目标。该方案在水下UUV主动声呐探测领域具有广阔的应用前景。
文摘为研究异构多核片上系统(multi-processor system on chip,MPSoC)在密集并行计算任务中的潜力,文章设计并实现了一种适用于粗粒度数据特征、面向任务级并行应用的异构多核系统动态调度协处理器,采用了片上缓存、任务输出的多级写回管理、任务自动映射、通讯任务乱序执行等机制。实验结果表明,该动态调度协处理器不仅能够实现任务级乱序执行等基本设计目标,还具有极低的调度开销,相较于基于动态记分牌算法的调度器,运行多个子孔径距离压缩算法的时间降低达17.13%。研究结果证明文章设计的动态调度协处理器能够有效优化目标场景下的任务调度效果。
