检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：丁博中国科学技术大学

学位级别：博士

现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)属于可编程器件的一种,具有可重构能力,可高效地实现电路设计。其支持动态可重构的特性允许将FPGA芯片资源划分成若干重构区域,每个重构区域均可在时间维度上多次配置且在每次配... 详细信息

现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)属于可编程器件的一种,具有可重构能力,可高效地实现电路设计。其支持动态可重构的特性允许将FPGA芯片资源划分成若干重构区域,每个重构区域均可在时间维度上多次配置且在每次配置时更改电路结构。因此,基于FPGA的动态重构系统可在给定有限硬件资源条件下为实现功能多样化的复杂系统的定制化设计提供更高效的选择。目前将应用部署映射到支持动态可重构计算的FPGA芯片上的自动化设计与商业化的应用之间依然存在距离。实现其自动化面临任务在该系统中的划分、调度和布局等相互关联的经典NP-困难问题且涉及任务之间的通信数据存储访问以及异构资源利用等问题。本研究面向FPGA动态重构系统的存储、异构资源利用、性能优化等,提出动态重构系统中任务划分、调度和布局等的优化方法。论文主要贡献如下: FPGA动态重构系统存储分配算法:在基于FPGA的部分动态可重构系统中,当固定任务模块划分、调度和布局后,数据流的生命周期和种类已经确定且分为层内与跨层两种。为了确定其中跨层数据流的最小存储资源需求,本文提出基于整数线性规划(Integer Linear Programming,ILP)的数据流存储分配算法。在确定跨层数据流的最小存储资源需求之后,FPGA芯片上的存储资源不能确保满足此需求,访问FPGA芯片外围存储资源会带来较大功耗,为了最大化FPGA芯片上的数据存储访问,本文将数据流片上/片外存储分配问题抽象成0-1背包问题,并通过动态规划求解。实验结果表明,在面对数据流较少的小规模应用时,基于ILP的数据流存储分配算法能有效降低数据流的存储资源需求,相较于已有工作,可至多提升11%的存储空间优化。存储资源感知的任务模块划分、调度和布局协同优化方法:由于数据流存储分配结果与任务模块在部分动态可重构系统中的划分、调度和布局有关,本文在探索任务模块划分、调度和布局的过程中考虑数据流存储分配问题。基于ILP的数据流存储分配算法由于耗时特性而不适合在探索过程中使用,而且,其在面向较大规模的应用时难以在短时间内给出最优解。基于此,本文设计了两个启发式数据流存储分配算法:数据流存储快速分配算法与基于交换策略的数据流存储分配算法。本文在探索任务划分、调度和布局解的过程中集成数据流存储快速分配算法并对跨层数据流进行片上/片外存储分配,评估数据访问代价,之后将此代价集成于总代价函数。基于交换策略的数据流存储分配算法可在任意的数据流存储分配方案上进行优化。实验结果表明,相较于已有的任务模块划分、调度和布局工作,存储资源感知的任务模块划分、调度和布局协同优化方法可在不损失动态可重构系统性能的条件下减少20.4%的FPGA芯片外数据访问量。面向异构资源的任务模块划分、调度和布局协同优化方法:在基于FPGA的部分动态可重构系统实现过程中,任务模块经过综合体现为对FPGA芯片上异构资源的使用量。为了进一步缩短部分动态可重构系统自动化设计算法与工程应用间的距离,本文提出面向异构资源的任务模块划分、调度和布局协同优化方法。此协同优化方法分为三个阶段:前处理、探索过程与后优化。前处理根据任务模块的异构资源需求和FPGA芯片结构生成任务模块的候选形状列表;探索阶段在探索任务模块划分、调度和布局解的同时探索任务模块形状组合,并优化异构资源利用率;后优化过程基于ILP,通过对任务模块从候选形状列表中重新选择形状而提高布局成功率。实验结果表明,相较于已有的任务模块划分、调度和布局集成求解框架,此协同优化方法能提高9.6%的性能并降低14.2%的通信代价。相较于对任务模块划分、调度和布局连续求解工作,此协同优化方法可在满足布局约束的条件下探索到更优的系统性能。

关键词：部分动态可重构系统重构区域存储分配异构资源划分调度布局整数线性规划

来源：评论

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基于最大后验概率估计的压缩感知算法

引用

计算机科学 2015年第11期42卷 279-283页

作者：庄燕滨王尊志肖贤建张学武河海大学计算机与信息学院南京211100 常州工学院计算机信息工程学院常州213002 河海大学物联网工程学院常州213022

针对压缩感知重构算法计算代价较大的问题,提出了一种用来构建压缩感知稀疏数据重构算法的MAP方法。此方法相对于一般的观测矩阵来说,计算代价较低。e1-范数使用一个标准的线性规划算法的最小计算代价是O(N3),该方法通过使用最大后验方... 详细信息

针对压缩感知重构算法计算代价较大的问题,提出了一种用来构建压缩感知稀疏数据重构算法的MAP方法。此方法相对于一般的观测矩阵来说,计算代价较低。e1-范数使用一个标准的线性规划算法的最小计算代价是O(N3),该方法通过使用最大后验方法使计算代价减少到O(N2),并通过引入分割比来使算法更好地收敛。实验证明此方法能够获得较为成功的重构区域。

关键词：压缩感知代价后最大化重构区域

来源：评论

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X射线计算机断层摄影装置以及重构处理方法

X射线计算机断层摄影装置以及重构处理方法

引用

作者：中西知秋野成臣植林義统后藤崇博日本东京都

本实施方式的X射线计算机断层摄影装置（1）具备：发生锥形束X射线的X射线发生部（102）、检测从X射线发生部（102）发生并透过被检体的X射线的X射线检测部（109）、根据与X射线检测部（109）的输出相应的投影数据重构与由操作者指定的... 详细信息

标准号: CN103458792B

本实施方式的X射线计算机断层摄影装置（1）具备：发生锥形束X射线的X射线发生部（102）、检测从X射线发生部（102）发生并透过被检体的X射线的X射线检测部（109）、根据与X射线检测部（109）的输出相应的投影数据重构与由操作者指定的直径的重构区域相关的体数据的重构部（131）、为了积攒与位于以实测数据积有体数据的重构所需的投影数据的重构区域的中央部分的两侧的端部分相关的投影数据而根据实测数据生成插值数据的插值数据生成部（129）、根据与沿躺板的长轴方向的X射线的放射范围的设定相关的放射范围设定量、直径被检体的摄影对象部位决定端部分的宽度的宽度决定部（127）。

关键词：插值数据放射范围实测数据投影数据重构区域被检体端部分体数据投影数据重构长轴方向摄影对象中央部分操作者决定部设定量生成部重构部锥形束躺板重构生成设定两侧透过输出检测指定决定

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基于R-line算法的锥形束重构区域

引用

华南理工大学学报（自然科学版） 2007年第5期35卷 25-29,40页

作者：李真真杜明辉华南理工大学电子与信息学院广东广州510640

基于R-line算法,对各种锥形束的源轨道的重构区域作了数学描述,给出了重构区域的定义并分析了重构区域的存在性,解析了正交双圆轨道、螺旋轨道以及鞍形轨道等典型轨道对应的重构区域的剖面特征,并讨论了轨道离散化对重构精度的影响.实... 详细信息

基于R-line算法,对各种锥形束的源轨道的重构区域作了数学描述,给出了重构区域的定义并分析了重构区域的存在性,解析了正交双圆轨道、螺旋轨道以及鞍形轨道等典型轨道对应的重构区域的剖面特征,并讨论了轨道离散化对重构精度的影响.实验结果表明,重构区域的几何参数对空间中的生成点集有控制作用,轨道离散化后的重构点分布具有聚集性,重构剖面上误差分布不均匀.

关键词：锥形束重构重构区域轨道几何重构精度计算机断层成像

来源：评论

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片上动态可重构系统的研究与实现

片上动态可重构系统的研究与实现

引用

作者：张建文哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着片上系统集成度的提高,集成在单块芯片上的模块越来越多,致使芯片面积和功耗也随之增大。动态可重构系统作为一种有效减小芯片面积和提高资源利用率的实现方式被提了出来。然而,目前人们对可重构系统的研究,主要把精力放在功能模块... 详细信息

随着片上系统集成度的提高,集成在单块芯片上的模块越来越多,致使芯片面积和功耗也随之增大。动态可重构系统作为一种有效减小芯片面积和提高资源利用率的实现方式被提了出来。然而,目前人们对可重构系统的研究,主要把精力放在功能模块的动态改变或替换上,这对于以总线为通信方式的系统来说不会造成通信问题,而当在以NoC为通信结构的系统上实施动态重构时,就会引发通信混乱问题,因而必须要提供一种机制来处理这一问题,现在的研究对此鲜有涉及。此外,在动态可重构系统的实现过程中,如何对重构模块进行很好的分组和在FPGA上划分重构区域,随着系统复杂的提升已经成为一个亟待解决的问题,现有的一些FPGA分配算法对此不适用。针对以上问题,本文提出了一种适用于NoC通信结构的重构控制系统,并设计了一个重构控制器用于控制系统的重构过程,同时实现了一种解决通信混乱的机制,在模块被替换之前,由重构控制器发送重构请求给与该模块相连的网络接口,网络接口对该模块的通信进行一些处理后,向重构控制器响应,此时才进入该模块的替换过程;同时重构控制系统在处理器很少参与的情况下就能完成系统的重构任务,提高了处理器的利用效率。在对重构区域划分的研究上,通过分析,我们提出了一种贪心算法对重构区域进行划分,最大程度上节约了FPGA片上资源。实验结果表明,采用本文的重构控制系统不仅能解决NoC系统中的通信混乱问题,而且与Xilinx提供的重构控制器HWICAP相比,本文设计的重构控制器在重构时间指标上普遍有20%以上的时间节省。在应用于多模块重构的系统中,其性能更佳。应用本文的算法对重构区域划分,比用随机划分的方法节约较多的FPGA资源。

关键词：片上网络动态可重构重构控制器重构区域

来源：评论

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3D锥形束重构投影轨道的研究

3D锥形束重构投影轨道的研究

引用

第十三届全国图象图形学学术会议

作者：李真真杜明辉华南理工大学电子与信息学院

当前断层成像已经步入锥形束重构的3D 时代,锥形束的投影轨道一直是实现重构的基础问题。本文基于新兴的 R～line 算法的特征对锥形束典型的投影轨道的重构区域及其离散化对重构精度的影响作了深入的研究, 并推导了在 R-line 算法下锥... 详细信息

当前断层成像已经步入锥形束重构的3D 时代,锥形束的投影轨道一直是实现重构的基础问题。本文基于新兴的 R～line 算法的特征对锥形束典型的投影轨道的重构区域及其离散化对重构精度的影响作了深入的研究, 并推导了在 R-line 算法下锥形束重构投影轨道的相关定理。

关键词：锥形束重构投影轨道重构区域 R-line 算法计算机断层成像

来源：评论

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