一种MPEG2解码同步算法及其分析

讨论了MPEG2解码系统的时间模型和各种基本流的同步机理 ,详细介绍了MPEG2系统时间时钟的恢复 ,设计出具体的采用锁相环 (PLL)的时钟恢复电路 ,给出了针对节目流 (PS流 )的解码器同步算法的具体实现及其相应电路 ,针对各种失步情况 ,做出了具体的错误掩盖处理。算法及几个主要电路设计适用于各种MPEG2解码器。     

通用MPEG-2解复用器算法研究与实现

以MPEG-2为载体的数字化产品(如DVB、非线性编辑,卫星直播等)的飞速发展以及传输频带的日益紧张导致了复用器、解复用器的大量需求。解复用器具有系统时钟恢复、节目单生成、基本流多路分配的功能,因而在整个MPEG-2系统中占据重要的地位。设计出一种通用的以软件为主、硬件为辅的解复用器实现方案。该方案集成了TS流、PS流解复用,其中主要设计包括系统时钟生成电路、同步算法、TS流中节目关联表及节目映射表解码算法、PS流中节目流映射解码算法等。     

一种高性能32位浮点乘法器的ASIC设计

介绍了一种32位浮点乘法器的ASIC设计。通过采用改进Booth编码的树状4:2列压缩结构,提高了乘法器的速度,降低了系统的功耗,且结构更规则,易于VLSI实现。整个设计采用VerilogHDL语言结构级描述,用TSMC0.25标准单元库进行逻辑综合。采用三级流水技术,完成一次32位浮点乘法的时间为28.98ns,系统的时钟频率可达103.52MHz。     

基于Barrett模乘算法的RSA密码协处理器设计

提出了一种基于Barrett模乘算法和中国剩余定理(CRT)的RSA密码协处理器的VLSI结构。将一个快速串并乘法器应用于改进的Barrett求模算法,从而实现了一个快速的模数N可配置的模乘运算器,对于1 024位和512位的操作数,完成一次模乘分别需要约300个和160个时钟周期。采用0.25μm CMOS工艺设计,在150 MHz时钟频率下,对于1 024位和512位的操作数,加解密速率分别可以达到328 kbit/s和607 kbit/s;在CRT模式下工作,解密的速率分别可以达到600 kbit/s和1 143 kbit/s。     

高速低复杂度可重构L&R算法研究与实现

为满足卫星有效载荷数据传输系统高速、高可靠性的需求, 提出一种基于L&R(Luise and Reggiannini)算法的高速低复杂度可重构频偏恢复实现方案。为便于算法逻辑架构实现, 对算法的函数功能进行分解及模块化设计; 为减少乘法器资源消耗, 采用复用分解的自相关函数模块; 为提高L&R算法的精度, 对导频段自相关函数进行多段叠加。结果表明, 高速低复杂度可重构频偏恢复实现方案解调性能损失接近为0 dB, 且优化后的算法结构相比于直接结构可减少92.59%的乘法器消耗, 拆分的自相关函数功能模块具有可复用性和重构性。该算法的可工作时钟速率高达370.37 MHz, 在高速接收机中具有极高的应用价值。     

计算机时钟同步技术研究

首先介绍了和分析了计算机时钟同步系统的主要理论与技术，研究了同步系统的三个主要组成部分，然后研究了应用最为广泛的绝对物理时钟同步系统的设计方法，对其两种核心算法：CRI算法和PCS算法进行了详细的分析及性能比较，作为上述时钟同步理论的一个应用例子，本文最后简要介绍了基于网络时间协议（NTP）的同步技术及其软件实现。     

CMMB系统中的LDPC码性能分析及译码器VLSI实现（英文）

对CMMB标准中的LDPC码进行了研究。分析了该标准中两种不同码率的LDPC码采用和-积算法和最小-和算法的浮点性能,得出在相同迭代次数的条件下最小-和算法的性能接近和-积算法。选择最小-和算法进行VLSI实现,并提出了一种有效的量化方案。仿真结果表明,量化后的性能相对于浮点运算的性能几乎没有性能损失。此外,设计了LDPC译码器的VLSI结构并且在Altera Stratix II EP2S130器件上进行了综合验证。综合结果表明,设计的译码器的最大时钟频率为90.7 MHz,在该频率下可以达到49.1 Mbps的高吞吐率,完全满足CMMB标准要求。     

一种新型椭圆曲线密码系统协处理器的VLSI设计

研究了椭圆曲线运算的方法及椭圆曲线密码系统协处理器VLSI实现问题。基于一种新的投影坐标系,给出了求解椭圆曲线点乘运算的点加与倍点算法,提出了一种新的优化存储单元调度方案。根据研究的算法,得到了一种新型的协处理器VLSI结构。仿真结果表明,在50MHz时钟下,点乘运算速度为平均155次/秒。     

一种AES算法的FPGA设计与快速实现

针对AES算法特点,提出一种适于FPGA实现的改进的快速AES算法。本方案采用轮内流水线结构和密钥并行处理,ECB操作模式,并且可在一块芯片上同时支持128、192、256bit三种密钥长度,因而在占用相对较少的逻辑资源下提高了系统吞吐率,并且极大的增强了其安全性和使用周期。通过优化的逻辑层次和时序设计,较好地解决了并行处理中的子密钥与轮函数的时序节拍与控制关系,给出了仿真图。实验结果表明该设计相比其他一些设计具有更高性能。     

一种MPEG2媒体同步控制算法

针对MPEG2软件解码器,提出了一种媒体同步控制算法。该算法无需调整解码器的本地系统时钟,而是以音频流为主媒体流,视频流为从媒体流,音频的播放速率保持不变,利用基于相同时间基点的媒体单元的播放时间标签,调整视频的播放帧率来实现媒体同步。同步调整后视频的同步比例由调整前的54.84%提高到99.52%,音视频的同步比例由调整前的5.07%提高到98.36%。结果表明,该算法可以实现解码器的媒体同步,满足用户提出的感知服务质量要求。     

大点数FFT的多DSPs并行处理算法及实现

在FFT变体的基础上 ,提出一种新的并行算法 :先将数据在几片DSPs上并行地进行前几级蝶型运算 ,然后将结果汇总到另一片DSPs进行后几级蝶型运算 ,以实现大点数的FFT。该算法便于流水处理 ,只有一次简单的数据通讯 ,而且旋转因子规律简单易于将大点数FFT拆分成小点数FFT。应用该算法在多DSPs系统上 (5片TI公司的高速DSP芯片 :1片C6 2 0 2和 4片C6 70 1)实现 2 5 6K点复数FFT只需用 4 9ms,说明该算法有并行度高和易于实现的特点。     

改进的体系进化架构优化设计方法

针对体系的复杂性、自主性和演化性特点, 提出一套能够对体系开展优化设计的流程方法。通过引入联合能力集成与开发系统的需求分析方法对体系进化架构进行改进, 提升体系进化架构对需求的获取能力。并在进化算法优化的过程中, 对体系级、系统级和子系统级各层设计变量采用一体化编码形式纳入到进化架构中。最后, 以海上救援问题作为应用案例, 验证了优化设计方法的可行性。     

Video segmentation using multiple features based on EM algorithm

Object-based video segmentation is an important issue for many multimedia applications. A video segmentation method based on EM algorithm is proposed. We consider video segmentation as an unsupervised classification problem and apply EM algorithm to obtain the maximum-likelihood estimation of the Gaussian model parameters for model-based segmentation. We simultaneously combine multiple features (motion, color) within a maximum likelihood framework to obtain accurate segment results. We also use the temporal consistency among video frames to improve the speed of EM algorithm. Experimental results on typical MPEG-4 sequences and real scene sequences show that our method has an attractive accuracy and robustness.     

基于运动感知的VR体验舒适度研究

针对观众在进行虚拟现实(virtual reality,VR)体验后出现眩晕、恶心等不适的问题，建立一种基于运动感知的VR体验舒适度评估方法。通过对立体VR视频进行稠密光流估计，分析场景中的水平运动和垂直运动计算视频帧速度矩阵，提出了基于帧差法和基于时域的帧加速度特征提取方法，将提取的速度、加速度等运动特征结合支持向量回归算法建立VR体验舒适度评估模型。实验结果表明，基于时域帧加速度特征的评估模型优于基于帧差法的模型，且性能较现有其它模型更接近主观评价值，均方根误差减小到7.0,Pearson相关系数提高到0.955 3。     

基于噪声特征参数估计的视频运动区域自动提取

视频运动区域的自动提取是视频对象生成的关键。提出了一种视频运动区域的自动提取方法 ,首先对当前视频帧进行全局运动估计和补偿 ,并和上一帧进行差分运算 ,然后通过估计噪声特征参数自适应地滤除噪声 ,从而提取出运动区域。与传统的差分方法相比 ,该方法具有更强的鲁棒性和精确性。实验结果表明了该方法的有效性。     

一种视频对象生成方法的研究与实现

提出了一种视频对象的自动生成方法。首先对当前帧进行全局运动估计和补偿 ,并和上一帧进行差分运算 ,然后采用模糊分类器自动检测出运动区域 ,再结合边界特征形成视频对象的二进制模型并生成视频对象。实验结果表明 ,该方法能有效地生成视频对象 ,具有较强的鲁棒性     

基于改进三线性分解的单基地十字阵MIMO雷达二维角度估计

研究单基地十字阵多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)雷达中目标二维角度参数估计的问题。已有的算法往往忽略了信源矩阵中的类Vandermonde结构,而这种特殊的结构可以提升参数估计精度。基于均匀线形阵列(uniform linear array,ULA)的中心对称特性和目标参数矩阵中的类Vandermonde结构,提出一种基于改进的三线性分解的二维角度估计算法。首先利用酉变换的方法构造阵列增广输出矩阵,再将二维角度估计与三线性模型相联系。由于增广输出使得阵列的虚拟孔径增大,因而本文所提算法的参数估计精度要优于传统三线性估计算法。此外,本文提及的改进算法不需进行谱峰搜索及奇异值分解,并且能对估计的二维目标角度自动配对,最后的仿真结果验证了本文算法的有效性。     

Angle estimation in bistatic MIMO radar using improved reduced dimension Capon algorithm

This paper discusses the problem of direction of departure (DOD) and direction of arrival(DOA) estimation for a bistatic multiple input multiple output(MIMO) radar,and proposes an improved reduced-dimension Capon algorithm therein.Compared with the reduced-dimension Capon algorithm which requires pair matching between the two-dimensional angle estimation,the proposed algorithm can obtain automatically paired DOD and DOA estimation without debasing the performance of angle estimation in bistatic MIMO radar.Furthermore,the proposed algorithm has a lower complexity than the reduced-dimension Capon algorithm, and it is suitable for non-uniform linear arrays.The complexity of the proposed algorithm is analyzed and the Cramer-Rao bound (CRB) is also derived.Simulation results verify the usefulness of the proposed algorithm.     

短波信道探测中窄带干扰的去除算法

对于短波信道传播特性的弱信号探测,信号干扰噪声比低,如何减小干扰就显得十分重要。由于基于传统傅里叶变换去干扰算法在去窄带干扰时对幅度和相位的估计不够准确,提出了一种基于傅里叶变换和概率密度相结合的窄带干扰去除算法。仿真结果表明,该算法能很好地去除窄带干扰。但上述算法在去除实测信号中的窄带干扰时性能不佳,所以提出一种改进的傅里叶变换和概率密度相结合的窄带干扰去除算法。实验结果表明,改进后的算法能去除实测信号中的窄带干扰,为解决低信噪比条件下探测信号的参数估计奠定了基础。     

基于顺次分配机制的无人装备体系架构方案空间搜索方法

当前战争愈加复杂, 如何设计和选择最优无人装备体系以完成使命是一项难题。针对该问题, 提出一种无人装备体系架构超网络模型和一种方案空间搜索算法。首先, 基于作战能力生成要素给出了无人装备体系形式化描述框架。其次, 提出了无人装备体系架构方案空间搜索问题框架, 其目标是寻找到使预期收益最大化和使累积成本最小化的最优架构。然后, 提出了一种基于顺次分配机制的最优架构方案动态搜索算法。最后, 通过仿真实验检验了该算法。实验结果表明,该算法明显优于其他几种基准算法,提出的架构框架和方案空间搜索算法具有辅助决策的价值。