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  • 【专利】 一种支持动态可重构的一体化数字信号处理系统

    作者:陈亦欧 ; 肖睿 ; 凌翔 ; 张恒 年份:2017
    摘要:本发明公开了一种支持动态可重构的一体化数字信号处理系统,该系统中,上位机将FPGA的可编程硬件资源描述成若干个容量一定的可重构子区域,当重构任务到来时,上位机结合重构任务对应的任务数据集合和当前可重构子区域的使用情况,计算出重构方案并将重构方案转换成重构指令,FPGA根据重构指令调用相应的可重构子区域以及每个可重构子区域对应的比特流文件,使每个可重构子区域内的可编程硬件资源根据相应的比特流文件构建出相应的子硬件电路,并将每个可重构子区域内构建的子硬件电路组织成完整的硬件电路,从而完成重构任务。因此,本发明不仅硬件资源具有更好可塑性,还由于对硬件资源的调度,以时间资源换取空间资源,降低了硬件的成本。
  • 【专利】 一种基于混沌离散粒子群优化的片上网络映射方法

    作者:陈亦欧 ; 凌翔 ; 王雷 ; 胡剑浩 年份:2010
    摘要:本发明提出了一种基于混沌离散粒子群优化的片上网络(NoC)映射方案搜索算法,用以解决NoC设计中从任务图到NoC平台映射这一NP问题,使得映射方案同时满足低功耗和低延时的设计需求。在本发明中,映射过程被分割为两个阶段,第一阶段是利用平均功耗/延时数据通过混沌离散粒子群优化算法得到从任务图到处理单元(PE)的映射结果,第二阶段是在第一阶段结果的基础上,利用精确功耗/延时数据通过混沌离散粒子群优化算法得到从PE到NoC平台的映射结果。
  • 【专利】 一种基于信息后处理的极化码的BP译码算法

    作者:陈亦欧 ; 张弩天 ; 胡剑浩 年份:2018
    摘要:本发明公开了一种基于信息后处理的极化码的BP译码算法,其通过在传统的BP算法的基础上增加软信息后处理步骤;其中,当迭代译码的迭代次数到达最大迭代次数且未通过CRC校验时,通过从估计比特信息的绝对值升序排列中,选取至少一个靠前排列的估计比特信息进行信息翻转,并将该选取的估计比特信息翻转后的符号作为对应位置上初始冻结位信息的符号,再根据调整后的初始冻结位信息以及收到的信道信息,重新进行迭代译码。因此,本发明基于信息后处理的极化码的BP译码算法虽然增加翻转次数与迭代次数,但能够明显地提升译码增益。
  • 【论文】 面向实时复杂系统的片上网络架构及映射技术研究

    作者:陈亦欧 关键词:片上网络 ; 实时复杂系统 ; 自相似 ; 三维集成电路 ; 多目标映射 ; 无线片上互联 机构:电子科技大学 ; 电子科技大学 年份:2012
    摘要:随着半导体集成电路的飞速发展,未来的片上系统(System on Chip, SoC)芯片中将会集成成百上千个处理核,以实现越来越复杂的功能。在这个发展趋势下,SoC芯片面临着设计、验证与制造的各项挑战,传统的总线结构成为了限制SoC芯片速度、功耗、面积、数据吞吐量和可靠性的瓶颈。为了解决这个问题,片上网络(Network on Chip,NoC)作为一种新型的以通信为中心的集成电路互联结构被提出来。 无线通信技术的发展对人类社会的生产生活带来巨大的变革。由于软件无线电技术只需通过软件上的更新就能够修改功能,具有传统硬件方式所无法比拟的灵活性、开放性和可扩展性;因此,软件无线电技术被越来越广泛的应用于无线通信系统中。软件无线电系统中的信号处理有别于传统的科学计算,具有数据驱动型和实时性等特点。随着应用需求的发展,系统中数字信号处理的计算量与复杂度越来越高,采用传统的单核或多核简单并行的方式已无法满足实际系统需求。 研究表明,在未来的集成电路设计中,大规模的并行计算与处理技术将取代传统的串行方式,以提高集成电路处理能力和处理速度。由于片上网络具有传输效率高、功耗低、可扩展性好、传输可靠等优点,因此基于片上网络架构的大规模多核并行处理平台既能为复杂通信系统提供强大的处理能力和高速的运算速度,又具有低功耗和面积的优势,成为未来通信信号处理系统的物理平台。当前的NoC研究主要以通用系统为背景,缺乏对实时复杂系统的支持。基于上述背景,本文结合通信与数字信号处理系统的实时性、并行性、流水性等特性,在三维集成电路和无线片上互连等新兴工艺技术基础上,对面向复杂系统的NoC架构与映射技术进行了深入研究。本文的具体贡献如下: 本文第二章提出基于自相似性的多元参数业务量模型。通过理论与实验相结合的方法,研究了网络拓扑、任务流图、映射对业务量自相似性的影响,根据通信系统的信号处理特点建立MPSoC数据关联模型,利用典型DSP系统进行建模实验,用实测的业务量Hurst参数拟合数据关联模型参数与Hurst参数的经验函数关系式,建立了从MPSoC数据关联模型预测和估计业务量Hurst参数的方法。实验表明,采用该业务量模型估计的Hurst参数与其真实值误差较小,能较准确的描述业务量的自相似性。 本文第三章针对新兴的三维集成电路技术,提出三种高性能的三维NoC架构模型。利用De Bruijn图的低延时、低功耗、容错等特性设计出基于桥接DeBruijn图、基于环接De Bruijn图和基于双De Bruijn网的三维NoC架构。设计分别面向最小面积开销和最短路由路径的移位路由算法;针对不同架构特点,设计出能绕过节点故障或链路故障的容错机制。实验证明,在不同的网络与应用环境下,这三种架构能分别获得较明显的性能增益。 本文第四章提出面向实时复杂系统的NoC多目标映射模型。改进了能耗的计算方法,结合通信与信号处理系统特有的注入率、迭代边界等约束,同时优化能耗和I/O关键路径延时。另外,采用细颗粒度任务划分方法,以及任务与处理核之间的多对多的映射模型,从映射角度调整节点负载的均衡性,提高节点的工作效率与流水操作的并发性。实验评估证明,该算法模型的延时和功耗性能优于传统遗传算法与随机算法。 本文第五章针对新兴的片上无线互联技术,提出低延时、低功耗的无线NoC架构,以及面向无线NoC平台的拓扑与映射联合设计算法。利用无线信道的灵活互联特性与广播性,提出基于非规则拓扑的无线NoC架构,设计动态带宽分配机制提高网络吞吐率,给出简单的多播路由算法与特殊的虚通道控制逻辑以节约开销。另外,在约束条件下,以低功耗和实时性为目标,为具体应用同时优化映射与拓扑结构。对无线系统的实例研究表明,与传统映射算法相比,该联合设计算法能获得较大的性能增益。
  • 【期刊】 建立在De Bruijn图架构上的三维片上网络设计

    刊名:电子科技大学学报 作者:陈亦欧 ; 胡剑浩 ; 凌翔 关键词:三维集成电路 ; 架构 ; 网络延时 ; 片上网络 ; 功耗 机构:电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室 ; 电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室 年份:2011
    摘要:提出一种基于De Bruijn图的新型三维片上网络架构方式,利用De Bruijn图直径短、路由简单及容错等特性,实现三维片上网络水平面网络和虚平面网络相结合的分层架构与容错路由算法。利用仿真,在均匀流量和热点流量模型下将该架构与传统架构进行仿真与性能比较,结果表明,与传统的3D_Mesh、XNoTs等架构相比,基于De Bruijn图的三维片上网络架构方式具有较小的网络平均延时与良好的可扩展性。
  • 【期刊】 面向无线NoC平台的拓扑与映射联合设计

    刊名:微电子学 作者:陈亦欧 ; 胡剑浩 关键词:无线NoC ; 拓扑 ; 映射 ; 延时 机构:电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室 ; 电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室 年份:2012
    摘要:传统NoC映射算法基于拓扑是确定的,无法为具体应用动态选择最优拓扑。无线NoC具有互联简单、低功耗、低延时、多播和动态带宽分配等突出优点。利用灵活的网络接入特性,提出面向无线NoC平台的拓扑与映射联合设计算法,采用改进的能耗模型,结合实时复杂系统特有的注入率、迭代边界等约束,以最小化延时和功耗为目标,同时对拓扑和映射进行优化。通过对无线通信系统——MIMO-OFDM收发端进行建模与仿真,证明该算法较之传统映射算法有明显的性能提升。
  • 【期刊】 片上网络业务量的自相似性分析及模型研究

    刊名:计算机科学 作者:陈亦欧 ; 胡剑浩 ; 凌翔 关键词:片上网络 ; 业务量分析 ; 自相似性 ; Hurst参数 机构:电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室 ; 电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室 年份:2014
    摘要:进行片上网络的架构、映射、流控与服务质量(Quality of Service,QoS)等研究时,迫切需要一个准确的业务量模型用于延时分析与测试验证,以保证设计的性能。而现有的基于马尔科夫模型和回归模型的短程相关模型无法准确地描述业务量的突发性和分形特性,不适用于基于流水的通信信号处理片上系统(System on Chip,SoC)芯片。为了解决这个问题,通过理论与实验相结合的方法,研究了网络拓扑、任务流图、映射对业务量自相似性的影响,根据通信系统的信号处理特点建立了多处理器片上系统(Multi-core Processing System on Chip,MPSoC)数据关联模型,利用典型DSP系统进行建模实验,用实测的业务量Hurst参数拟合数据关联模型参数与Hurst参数的经验函数关系式,建立了用MPSoC数据关联模型预测和估计业务量Hurst参数的方法。实验表明,采用该业务量模型估计的Hurst参数与其真实值误差较小,能较准确地描述业务量的自相似性。
  • 【期刊】 面向实时数字信号系统关键链路延时的NoC映射方法研究

    刊名:电子与信息学报 作者:陈亦欧 ; 陈庚生 ; 胡剑浩 关键词:数字信号处理 ; 关键链路延时 ; NoC映射 ; 遗传算法 机构:电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室 ; 电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室 年份:2010
    摘要:该文在面向功耗优化的经典NoC设计平台和映射算法基础上,针对实时数字信号处理电路固有的实时性特征,提出了一种新的面向最小化系统关键链路延时的NoC自主映射模型MM-Map。该模型在满足处理单元处理容限和链路带宽的约束下,采用基本遗传算法完成延时目标的优化求解。实验结果表明,该模型能节约一定硬件资源的消耗,得到近似全局最优延时解,映射过程简单,收敛效果好。
  • 【专利】 一种无线片上网络架构方法

    作者:陈亦欧 ; 胡剑浩 ; 凌翔 ; 谢林峰 年份:2013
    摘要:本发明公开了一种无线片上网络架构方法,包括步骤:1)构建无线互联结构;2)将所有无线子信道分配给无线互联结构中的无线链路,每条无线链路的无线子信道为至少一个,再根据无线链路的联合参数,动态的调整无线链路的无线子信道;3)通过单播路由和多播路由实现数据包传输。本发明无线片上网络架构方法,分配给无线链路的无线子信道可根据无线链路的拥塞程度而进行动态调整,数据传输的带宽利用率高,网络延时小,功耗低,吞吐率高。
  • 【专利】 用于寻找片上网络的任务与节点间映射方案的方法

    作者:陈亦欧 ; 胡剑浩 ; 凌翔 ; 符初生 年份:2010
    摘要:本发明提出了一种用于寻找片上网络的任务与节点间映射方案的方法,该方法的过程为:初始化一个包含K个分配方案的方案组Jt,然后求出方案组Jt中每种方案下片上网络能耗与响应时间以及适应度值,再根据适度值等的大小进行优先排序、分组、交换等过程最后得到优选方案,本发明通过将能耗和响应时间分开作为考核方案的优先指标,而在寻找最优方案过程中又同时考虑能耗和响应时间,做到了寻找出来的方案使能耗和系统延时同时最小,从而使采用此优选出来的任务与节点间映射方案设计出来的网络的性能达到最好,并且与其它对多个目标函数下寻找任务与节点间映射的优先方案的方法比较,具有复杂度,实现简单的特点,通过仿真还证实了本发明的方法收敛速度快。
  • 【专利】 基于蝶形网络编码的片上网络架构及其最短路径获取方法

    作者:陈亦欧 ; 张家勋 ; 凌翔 年份:2017
    摘要:本发明涉及片内通信技术领域,特别涉及一种基于蝶形网络编码的片上网络架构及其最短路径获取方法。所述网络架构各个节点呈蜂窝状分布,每个蜂窝为相邻三个节点的连线构成的等边三角形。本发明提供的基于蝶形网络编码的片上网络架构与蜂窝拓扑配合的Z‑X‑Y最短路径路由可以在避免死锁的情况下,寻找出最短的路由路径;相比传统的拓扑结构,如mesh拓扑,本发明提供的架构中的蜂窝拓扑有天然的捷径,可以缩短关键链路跳数;同时,本发明提供的架构中将采用蝶形网络编码,可大幅度消除网络热点,解决网络拥塞问题;本发明提供的蜂窝架构利用无线来传输数据包,有线来传输控制信号,数据与控制信号分离,从而能完成高速高效的数据传输。
  • 【专利】 片上网络中任务与节点间映射方案与拓扑结构的设计方法

    作者:陈亦欧 ; 胡剑浩 ; 凌翔 年份:2014
    摘要:本发明公开了一种片上网络中任务与节点间映射方案与拓扑结构的设计方法,其技术要点为:将功耗和响应时间分开作为考核方案的优先指标,但在寻找最优方案过程中同时考虑功耗和响应时间,做到了寻找出来的方案使功耗和系统延时同时最小,另外选择使得功耗和响应时间最小的拓扑结构。
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