高实时要求的嵌入式智能计算云平台设计

来源 :单片机与嵌入式系统应用 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lyaner
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
智能云计算是下一代智能作战装备的发展趋势,本文针对军事应用场景下的高实时性要求,介绍一种嵌入式智能云计算平台.该系统基于ARM+DSP+FPGA架构,采用MapReduce技术,可实现大数据智能计算方法在典型军事应用场景下的应用.
其他文献
本文设计了基于FPGA和SATA SSD的小尺寸嵌入式存储系统,通过多路高速接口接收数据,采用DDR缓存、DMA仲裁传输和文件管理等技术,利用MicroBlaze软核实现系统运行和读写控制.测试结果表明,该系统体积小巧、功耗较低、使用灵活,可以实现高速数据稳定可靠存储.
为解决传统人脸属性分类训练效率低、模型参数量巨大等问题,本文提出了一种多网络学习框架.该框架包含两个子网络:人脸区域定位网络和属性分类网络,从而实现动态选择不同的人脸区域进行人脸属性预测.此外,本文提出了基于提示的模型压缩技术,在不明显降低准确率的前提下大大压缩网络参数.最后,通过仿真在CelebA人脸属性分类数据集上对所提方法进行性能分析,所提出网络模型平均分类准确率可达到90.89%,网络参数量仅为0.27M.
针对未知地图环境下侦察巡检机器人路径规划算法存在的运算耗时较高、响应慢等问题,提出一种适用于未知地图信息情况下的动态路径规划方法及避障策略.首先,改进跳点搜索算法的关键点生成方法,针对大地图动态环境下的搜索需求提出“指定动态跳点”策略;其次,针对“指定动态跳点”策略在凹型障碍物内不易脱离等问题,提出“重搜索”策略;最后,在凹障碍物环境下开展仿真与实验.实验结果表明:在实验环境下,所提路径规划算法能够在保证运行路径较短的同时,规划算法平均耗时降低73.86%,搜索节点数平均减少71.28%,证明所提算法占用
鸿蒙操作系统作为国产操作系统的代表发展速度迅猛,在嵌入式领域基于鸿蒙系统的应用也越来越广泛.本文是基于Arm Cortex-A7架构的鸿蒙最小系统移植,让我们对鸿蒙系统有一个初步的认识,为国产操作系统完善和在其他场景中的应用奠定基础.
提出一种基于模型(MBD)的倒立摆控制器设计方法.相对于传统软件设计流程,MBD具备代码生成和早期算法验证功能.首先运用Lagrange方程建立倒立摆仿真模型;然后设计基于LMI倒立摆滑模变结构控制器算法模型,在仿真环境下与被控模型结合形成控制综合系统并进行仿真实验;接着自动生成滑模变结构高效嵌入式代码,整合成倒立摆控制软件程序后集成部署至嵌入式电路板中,形成实物倒立摆控制系统.通过实物、仿真系统对比结果验证了MBD方法的可行性.
为优化嵌入式软件可靠性预测智慧可控感知机制,构建了基于连续协同机器学习算法的嵌入式软件可靠性预测模型.构建连续协同机器学习算法机制实现嵌入式软件可靠性精准预测,利用深度LSTM构建时间正序下的嵌入式软件核心要素样本精准预测机制,利用DCNN对数据池后置测试集进行隐性知识感知并输出最优预测结果.最后,对模型开展了工程应用实践验证,结果表明,模型满足嵌入式软件可靠性预测智慧化改造需求,大幅度优化了嵌入式软件可靠性预测智慧可控感知机制.
针对DSP平台算法移植时遇到的超长点FFT实现和运算效率问题,本文结合TI公司的TMS320C6678的DSP,利用FFT的分解算法和L2内存段高效的访存效率,将DSP内存数据EDMA搬移与FFT分解计算相并行,设计出一种超长点FFT计算并行处理方法,通过262144点FFT计算描述了该方法的具体实现过程,将DSP计算结果与MAT-LAB结果比对,统计了该方法的计算误差为10-4.最后,在DSP平台上,在相同FFT点数时将直接调用FFT库函数计算,与使用该方法的计算时间进行比较,说明了其在超长点FFT计算
针对在无人运输领域中,AGV小车在工位对接时停车位置不够精确的问题,本文利用激光雷达和深度相机传感器并通过相应的坐标变换对障碍物的距离进行测量,将传感器得到的数据通过选择恰当的传递函数和学习算法利用RBF神经网络进行训练.实验结果表明,用该方法得到的结果测距误差低于0.1%,速度上相比于传统的BP算法提高了24%,可用来辅助AGV小车停车时进行重定位,同时通过融合得到的数据在以后建图方面也具有一定的优势.
针对实时声源定位、超声无损检测等需求,设计了基于Zynq的高速声场信号采集与处理系统.该系统以Zynq-7000系列SoC为主控芯片,首先以其PL(可编程逻辑)资源设计高速ADC采集接口、DMA存储和高阶自适应降噪模块;以其PS资源开发千兆以太网传输模块和外部控制模块.然后进行硬件设计,完成LVDS传输协议的四通道、50 MHz采样率的高速声信号采集处理系统.通过仿真及实验验证表明,系统满足实时性需求,具有高速采集精确、实时片上降噪、功耗低等优点,在实时声源定位及超声检测等领域有广阔应用前景.
本文以软件可靠性工程理论为指导,以保证系统软件的高可靠性为研究目的 ,进行ARINC429接口驱动软件的可靠性设计与分析,提出了模块化容错设计、冗余设计等多种软件可靠性设计方法,有效提高了ARINC429接口驱动软件的可靠性.