符合AUTOSAR规范的汽车电子系统的交易级建模研究

汽车开放系统架构有助于复杂的汽车电子软件的开发、管理及维护,交易级建模在较高抽象层次对系统进行建模,提高了建模速度.针对基于AUTOSAR的软件设计流程,采用SystemC 语言及其提供的时间行为和硬件仿真核,进行交易级建模层次化设计和通信细化.重点分析了AUTOSAR描述语言和SystemC语言之间的相似点,并且设计了AUTOSAR环境到SystemC虚拟原型设计的转换过程.结果表明,这种建模方案能有效地实现符合AUTOSAR规范的汽车电子系统的仿真,仿真速度快,有利于系统设计早期阶段验证及性能分析.     

基于多核CPU-GPU异构平台的并行Agent仿真

多核中央处理器（central processing units,CPU）-图形处理器（graphics processing units,GPU）异构平台为提高并行Agent仿真(parallel Agent-based simulation, PABS)在单机上的运行性能提供了一个更高效的硬件基础,但在当前相关研究中,还缺乏一般性的理论方法来指导并行Agent仿真将多核CPU和GPU的计算资源充分利用起来。通过分析多核CPU-GPU异构并行架构的特点,在方法论层面上建立了并行Agent仿真在多核CPU-GPU异构平台下的多层负载分配模型,并根据基于Agent的仿真的执行结构,提出了对基于Agent的仿真的计算结构、数据结构进行重构的方法,以适应异构的硬件架构。最后对基于多核CPU GPU的并行Agent仿真性能进行了实验分析。     

异构模型系统协同仿真与联合运行研究

异构系统互联时必须解决数据的聚合、解聚与映射问题,掌握协同机理和正确运用时间管理算法,才能实现真正意义上的联合运行。以实际复杂战争模拟系统的工程开发应用为背景,遵循HLA分布式仿真标准,在国内首次提出克隆平台的概念和方法,在联合运行的异构系统间建立代理和映射关系,在统一的时间管理下,有效地解决了异构对象模型间的聚合、解聚与映射问题,并实现了复杂战争模拟系统体系内异构分系统的协同仿真和联合运行。经工程实践证明可行、有效,可作为复杂异构系统互联的重要依据,具有一定的理论参考意义和实际应用价值。     

多处理器NoC仿真平台

面向多媒体和无线通讯领域的多处理器片上系统(MPSoC)对通信带宽的要求与日俱增,于是片上网络(NoC)被提出来满足这种要求.在NoC设计初期,建立一个速度、精度满足要求,能支持设计空间探索的仿真平台显得尤为重要.采用SystemC建模和仿真环境,建立了一个完整的多处理器NoC仿真平台,包括处理器模型、通信结构模型、存储器模型和并行编程支持软件,并且提出了基于读平台的设计方法学和应用开发流程.在仿真平台支持下,面向各种应用的多处理器NoC设计空间探索和原型验证等研究变得不再困难.DCT、FFT和JPEG解码器三种算法被用来作为案例在该平台上实现,验证了以上提出的仿真平台及其设计方法学.     

基于Ptolemy的嵌入式计算系统级建模与仿真

嵌入式系统通常由具有不同特性的子系统组成,它的异构性给设计与仿真工具提出了很高的要求。本文探讨了目前建模仿真平台的不足,介绍了Ptolemy如何运用层次异构设计思想解决嵌入式系统的异构问题,以及该设计原理在其第二代建模仿真平台PtolemyII中的实现方法。并基于PtolemyII对一复杂控制系统进行了建模与仿真。     

基于HLA和DIS的空空导弹综合仿真方法研究

以空空导弹制导系统半实物仿真(DIS系统)为基础,基于HLA技术设计空战仿真战场,为其提供作战飞机敌我对抗的环境,研究了组建异构集成的空空导弹综合仿真系统的方法和主要技术问题.空空导弹综合仿真采用两层式的系统框架,使用桥接方式进行DIS、HLA异构系统集成,优化时间推进逻辑配合计时硬件卡保证桥接器的近实时性,以HLA时间管理保障仿真逻辑的正确,可以实现异构系统的有效集成.该研究成果可以用于指导工业部门的空空导弹综合仿真系统组建,对其它类似的异构系统集成也具有一定的借鉴意义.     

YH-PBDE的SoC系统建模与仿真技术研究

提出了基于约束任务流图模型的SoC系统建模与仿真方法,并在自行开发的软硬件协同设计环境YH-PBDE中实现了SoC系统建模与仿真工具。该工具能够在算法级准确的对SoC系统行为进行描述,对SoC系统进行功能验证和初步性能分析,并很好的支持系统模型模版的复用。数字化士兵音视频解码与播放器SoC的设计实例表明:这种SoC系统建模仿真方法保证了开发正确性,缩短了开发周期,取得了良好效果。     

多核CPU-GPU异构平台下并行Agent仿真负载均衡方法

多核中央处理器（central processing unit, CPU）图形处理器（graphic processing unit, GPU）异构平台为并行Agent仿真提供了一个新的硬件执行平台,而负载均衡方法是充分利用硬件计算资源、提高并行仿真运行性能的一个有效途径。针对多核CPU-GPU异构平台下并行Agent仿真的负载均衡问题,建立了面向多核CPU-GPU的并行Agent仿真多层负载分配模型,提出了基于带约束的k-means空间聚类算法的并行Agent仿真静态负载划分方法和动态负载均衡策略,并给出了划分子集间的可交互性判定,以过滤掉大量不会发生交互关系的Agent之间的交互判定计算。最后通过实验验证了本文提出方法的有效性。     

稀土串级萃取分离过程智能优化控制仿真系统

稀土串级萃取分离过程具有多变量、非线性、大滞后、工况复杂等综合复杂性,萃取过程元素组分含量难以连续在线检测、产品纯度难以实现优化控制,因此,以提高产品纯度和金属直收率为目标的自动控制技术的研究成为关键。以La、Ce、Pr、Nd四组分串级萃取分离Ce/Pr稀土分离过程为研究对象,开发了稀土串级萃取分离过程智能优化控制仿真系统。该软件提供了稀土串级萃取分离过程的仿真模型及相应的智能优化控制算法,为深入研究和分析设计稀土串级萃取分离过程的自动控制方法提供了有力的实验平台。     

一种∑△小数N频率综合器的系统仿真方法

快速有效的频率综合器系统仿真可对∑△小数N分频频率综合器的设计实现提供有效的帮助,对此建立了基于Simnulink的∑△小数N分频频率综合器的电路模型,并提出了利用此模型进行准电路级时域仿真和利用Cppsim行为级仿真相结合的联合仿真方法.该方法可以更好的仿真频率综合器的频域特性,时域特性和噪声特性,验证电路结构的正确性,提高系统仿真的完备性.     

专用指令集处理器(ASIP)系统级设计研究

嵌入式系统的应用多样性和设计时效性特征对专用指令集处理器(application specific instructure setprocessor,ASIP)体系结构设计提出了挑战。提出一种ASIP设计平台A2IDE,它将ASIP的系统级设计任务划分为指令集、流水线和微结构三个层次,并采用体系结构描述语言驱动软件工具集自动生成和各层次上的设计空间搜索。对A2IDE的特点、架构进行了描述,并通过实验初步证明了A2IDE平台的有效性。     

Analysis and design for architecture-based software

1.INTRODUCTION Softwareengineeringindustryhasproposedaseriesof theories,methodsandtoolstosolvesomeproblemsin thesoftwaredevelopmentprocess,sincetheconcept ofsoftwareengineeringwascreatedbyNATOin1968.However,theproblemsoflongdevelopment period,highcostandlowqualityinthesoftwarede velopmentstillexistduetotheinherentcomplexity andvolatilenessofthesoftware.Accordingtoagreat dealofstatistics,70%erroneousnessisintroduced duringrequirementanddesignphaseinthelargescale softwaredevelopment.Moreov…     

Admissibility analysis and control synthesis for switched linear singular systems

The problem of admissibility analysis and control synthesis of discrete-time switched linear singular (SLS) systems for arbitrary switching laws is solved. By using the switched Lyapunov function approach, some new sufficient conditions under which the SLS system is admissible for arbitrary switching laws are derived in terms of linear matrix inequalities (LMIs). Based on the admissibility results, control synthesis is then to design switched state feedback and static output feedback controllers, guaranteeing that the resulting closed-loop system is admissible. The presented results can be viewed as the extensions of previous works on switched Lyapunov function approach from the regular switched systems to singular switched cases. Examples are provided to demonstrate the reduced conservatism and effectiveness of the proposed conditions.     

车载多传感器组合导航系统设计与实现

针对捷联惯性导航系统(SINS)和全球卫星定位系统(GPS)构成的车栽组合导航系统在GPS无效时精度迅速下降的问题,设计了车裁SINS/里程计/GPS定位定向仪组合导航系统,使用信息滤波进行SINS误差估计并对SINS作反馈校正.当GPS不可用时,利用里程计辅助SINS.使用基于PC/104的硬件结构和模块化的软件结构,对系统进行了软、硬件的实现.实验结果证明,在GPS无效时间段内,该系统可以抑制SINS误差发散,并把误差限制在较小水平,是一种实用的车栽组合导航系统.     

CPPMB：一种新的多处理机互连网结构

本文提出了一个新的多处理机互连网结构（ＣＰＰＭＢ系统结构），该结构适合于中大规模的多处理机系统，并同时分析了它的有效存贮器带宽性能，获得的模型基于各处理机拥有若干偏爱存贮器模块。为了验证模型的正确与否，进行了相应的仿真实验，结构表明：当处理机发给属于同一个群的各存贮器模块的访存请求较高时，该系统具有极好的性能。另外，本文还对它的效费进行了评价并且与其它系统比较。     

可扩展的航天器电子系统架构模型

航天器电子系统架构是航天器能够进行在轨模块外部更换的关键技术之一。传统的航天器电子系统架构不具备可扩展性，难以满足航天器在轨服务期间功能模块改变、有效载荷等下位机数量和类型的功能变换和功能扩展的需求。针对这些问题，提出一种可扩展的航天器电子系统架构模型。该架构遵循层次化总线通信原则，通过电子数据表格（electronic data sheet，EDS）和下位机任务桩来对下位机进行动态维护管理，将下位机的电源配置和管理功能从硬件模块层提升到平台软件层实现，为不同的在轨服务需求提供了实用解决方案。该模型可以有效实现不同功能模块和下位机之间的自动集成，使在轨外部模块更换成为可能。     

网络化C4ISR系统结构时效性分析方法

现代战争中,战略预警、时间敏感目标的打击、协同指挥决策等都对网络化C4ISR系统的响应时间提出了更高的要求。提出了一种基于社会网络分析的网络化C4ISR系统结构的时效性分析方法,从系统结构层面评估网络化C4ISR系统的响应时间。为此,首先建立网络化C4ISR系统结构的OPDAR模型,然后提出了情报信息流、协同信息流和指控信息流3类信息流的定义、数学表示及其参量计算方法,在此基础上定义了情报信息流时延、协同信息流时延和指控信息流时延3种系统结构时效性分析指标及计算方法,支持定量分析系统结构的时效性。最后,利用所提分析方法对设计的两种区域联合防空系统结构的时效性进行对比分析,验证了所提方法的有效性。     

反导半实物雷达与数学仿真模型的实时集成

基于VxWorks和高层体系结构(HLA),采用射频注入式仿真方法,对反导防御系统对目标进行探测、跟踪、识别、拦截和数据通信的全过程进行实时仿真集成。实验中干扰机为实装设备,雷达为半实物设备,其它均采用数学仿真模型。按照实时性约束采用三层体系结构:非实时层、弱实时层和强实时层。给出了系统的设计框架,重点分析了各关键数学模型的工作原理。实验结果表明,采用该体系结构能够有效地将实物设备、半实物设备和数学仿真模型集成起来,具有低成本、高效率、实时性和可靠性的特点。     

基于模型的无人机系统架构综合评估方法

系统架构综合评估是无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)研制中的重要环节,本文从UAV总体设计的需求出发,提出了系统架构综合评估指标体系的全面性和层次性原则.根据基于模型的系统工程方法构建了三级评估指标体系.通过将系统架构模型的仿真结果作为评估指标体系的输入,建立了一种系统架构模型与评估模型关...     

基于LFM子脉冲的宽带雷达目标回波模拟方法

在宽带雷达目标回波信号的半实物计算中,需要同时满足实时性和仿真精度的要求。提出一种基于线性调频(linear frequency modulation,LFM)子脉冲的宽带雷达目标回波模拟方法,将LFM脉冲信号分成若干个窄带、短时线性调频子脉冲,通过计算各个子脉冲对应的目标回波信号,来重构全脉冲的宽带目标回波信号。采用这种方法可大幅度减少算法的运算量,显著降低了算法对硬件资源的要求,提高了算法的实时性。计算机仿真结果证明了方法的可行性并具有较高的计算精度。