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题名	可扩展并行平台研制及其在实时场景仿真中的应用
作者	陈元林
答辩日期	2010-05-28
文献子类	博士
授予单位	中国科学院研究生院
导师	汤心溢
关键词	并行处理 链路口消息传递系统 红外并行算法设计 扩展性 实时场景仿真
学位专业	电路与系统
英文摘要	本文针对红外信号处理系统对于实时处理能力的需求，特别是红外动态场景仿真系统对于高运算能力、可扩展性能的应用需求，开展并行红外信号处理平台的研制工作。本文在总结国内外成熟并行多处理器系统和传统红外信号处理平台的优缺点基础上，提出了一种并行多DSP信号处理平台的软硬件总体框架。硬件系统采用模块化设计方法，分为主处理节点、从处理节点、互连背板、板间互连总线等四个组件，用户可以根据系统需求，实现并行处理平台的快速原型化。软件系统包括了应用程序、实时内核、链路口消息传递系统（LMPS）、在线监控软件模块等部分，并行DSP系统的软件编程模型采用消息传递编程模型。传统的并行红外信号处理平台，由于缺乏解决并行处理节点之间通信的有效机制和实现方式，开发者往往浪费大量时间在处理节点之间的数据交互和同步，增加了系统的开发难度和维护成本。为此，本文建立了一套链路口消息传递系统（LMPS），它具有屏蔽互连网络细节，抽象并行多处理器系统中各个处理节点网络拓扑关系的功能，可以适用于不同网络拓扑关系的并行多DSP处理系统，用户利用LMPS可以实现并行节点之间的高效通信。另外，针对传统并行红外信号处理平台的调试监控难点，本文设计了一套在线调试监控的软硬件集成工具，可以实现对并行处理平台的实时监控、调试。在并行多DSP系统的应用开发和性能评估方面，结合典型红外信号处理系统的算法特点，讨论了并行算法的开发和映射技术；重点讨论了嵌入式并行红外信号处理平台的可扩展性能评估方法，并给出了评估实验结果。红外动态场景仿真技术是利用计算机图形学技术和计算机硬件技术，模拟生成各种情况下的红外场景图像，对于评定红外光电系统的性能，研究相关图像处理算法等都具有非常重要的意义。现有的红外动态场景仿真系统多采用PC主机实现，难以保证实时闭环性能。本文在并行红外信号处理平台上，实现了红外动态场景仿真算法的任务划分及其在处理平台的映射，利用可扩展并行多DSP软硬件平台，实现了预期的系统性能指标，同时也表明论文工作具有较强的工程应用参考价值。
学科主题	红外系统与元部件
公开日期	2012-09-11
内容类型	学位论文
源URL	[http://202.127.1.142/handle/181331/5272]
专题	上海技术物理研究所_上海技物所
推荐引用方式 GB/T 7714	陈元林. 可扩展并行平台研制及其在实时场景仿真中的应用[D]. 中国科学院研究生院. 2010.

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