可重定向的定制指令集处理器(ASIP)仿真技术研究

可重定向的定制指令集处理器(ASIP)仿真技术能够提高软硬件开发的协同程度,缩短ASIP的上市时间,是目前ASIP设计方法领域的研究热点之一。提出了一套基于ASIP模型(xpMODEL)的可重定向仿真技术,xpMODEL是一个具有三层架构的ASIP仿真模型,该模型以指令为核心,在支持ASIP的复杂流水机制、多层次并行、专有硬件等特点的同时,能够保证体系结构层精确的仿真。根据xpMODEL的三层架构,仿真器对指令的行为和微结构的操作进行了仿真,并利用ASAP的策略控制xpMODEL中指令的调度与操作时序的仿真,从而实现了仿真器的可重定向性。基于xpMODEL的可重定向仿真技术在支持仿真的精度、仿真复杂度和可重定向性实现的复杂度方面都优于现有可重定向仿真技术,具有广阔的应用前景。     

计算机仿真系统生成工具SIMS的设计与实现

分析了当前仿真系统快速生成技术，提出了基于体系结构模型与部件生成技术相结合的方法。定义了一套通用的指令集描述语言IDL，生成相应的功能部件；设计并实现了一个支持多种体系结构的计算机仿真系统快速生成工具SIMS。最后介绍了两个利用SIMs开发的仿真器MIIS和PSE。     

周期级精确的微体系结构模拟器开发环境

为了提高开发高精度微体系结构模拟器的效率,设计了一种微体系结构模拟器开发环境uArch IDE。uArch IDE对处理器中的信号传递以及执行块进行抽象,通过调度算法模拟处理器硬件的并行行为。uArch IDE将模拟算法与用户自定义微体系结构相互独立使得开发环境与体系结构无关,并通过分析模拟器运行特征优化了在uArch IDE中开发的模拟器的执行效率。以MIPS 32处理器作为测试用例,uArch IDE生成的模拟器与Verilog建立的前仿模型进行比较,模拟器在模拟精度上达到周期级准确,模拟速度是后者的123倍。     

一种Agent体系结构A2FC研究

Agent体系结构研究是由理论研究向系统实现的关键一步。针对战术级联合作战的特点,提出了一种适合于多Agent协作的通用体系结构A2FC,并详细分析了各模块的功能。该体系结构将领域知识细分为信息域和认知域两大类:作战实体、装备、编制等方面的知识属于信息域,而理解、协作等方面的知识属于认知域。并将协作功能单独作为一个模块设计到体系结构中,从而为应用系统中多Agent协作的实现打下了基础。     

基于HLA/Virtools的高炮武器系统仿真平台设计

针对在开发模拟训练系统过程中,开发人员工作量大,系统开发效率低和效果不理想等问题,提出了一种可视化开发工具(Virtools)与高层体系结构(HLA)相结合的解决方法.该方法利用HLA的模块化建模的思想,将整个仿真系统的功能划分成若干个联邦成员,进行分布式系统仿真.从设计系统的体系结构入手,划分联邦成员功能、建立FOM文件,并针对仿真平台开发中的Virtools与HLA/RTI的互操作、HLA/RTI BB的开发、模型的脚本设计等问题进行了深入的研究,并提出了解决方案.最后基于此方法设计了自行高炮武器系统仿真平台,实践表明系统的开发效率有了较大的提高,态势显示在实时性及逼真度方面均达到了较好的效果.     

信息化陆战场多传感器系统可靠性模型

信息化陆战场上,多个传感平台(装备)综合集成为多传感器系统以实施信息收集与融合,故需要对其可靠性模型问题进行探讨。采用将战术任务转化为技术体系结构的方法,从系统及其组成部分的工作原理和功能关系出发,提出了多传感器系统的作战体系结构和功能体系结构,并在故障描述的基础上,建立了其可靠性框图与可靠性数学模型。对多传感器系统进行的可靠性预计与分配,表明该可靠性模型可以应用于可靠性研究、分析和设计中。     

基于网格的协同仿真设计

介绍了网格和高层体系结构(high level architecture,HLA)的相关概念,探讨了基于网格的HLA协同仿真特点。提出了基于网格的协同仿真设计的体系结构,并将该结构分为三个层次,可有效管理和组合各仿真子系统及共享资源,较大地提高了仿真系统的开发效率。最后初步规划了协同仿真的过程并设计了编程模型,可使仿真平台具有良好的兼容性和扩展性。     

基于软件通信体系结构的无线通信系统研究

采用软件无线电技术和模块化设计思路,构造新式无线通信系统是无线通信发展的趋势。介绍了软件通信体系结构(softwarecommunicationarchitecture,SCA)的设计理念。对硬件体系结构、软件体系结构和安全体系结构进行了讨论。建立了基于SCA的无线通信系统模型,分析了采用面向对象设计的硬件模块属性。描述了用于实现通信功能的资源,并对应用程序接口提出了要求。     

C4ISR体系结构设计工具的产品一致性维护方法

产品一致性维护是确保C⁴ISR系统体系结构设计正确的重要手段。分析了产品一致性维护的原因,主要是由于体系结构产品之间在描述内容上的密切联系、相互依赖。对产品之间的各种关联关系进行系统地总结,分成显式关联和隐式关联两大类,提出了在C⁴ISR系统体系结构设计工具中对各类关联关系进行一致性维护的时机、策略和方法,并在自主开发的C⁴ISR系统体系结构设计环境中实现。     

基于多智能体的自主移动机器人混合式体系结构

针对自主移动机器人系统的设计需求提出了一种基于多智能体的混合式体系结构,统一规划了机器人系统的软硬件结构,在该体系结构中设计并实现了硬件接口、慎思式和反应式三种智能体,提出使用多样化的信息组织形式,增强了系统的自适应能力和易扩展性。在具体的物理实现上采用了基于CAN总线的控制结构,并对各组成部分给出了详细的描述。测试结果证明了本移动机器人系统设计的可行性和高效性。     

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。     

一种异构多核片上系统的SystemC系统级综合方法

针对传统集成电路综合方法的不足,提出了一种异构多核片上系统的SystemC系统级综合方法。阐述了系统级综合的SystemC非定时设计输入模型,给出了多核控制器做复杂控制和算法IP做运算加速的目标片上系统架构及综合流程。在此基础上开发了SystemC系统级综合集成开发环境,并进行了通信处理异构多核片上系统的设计和实现。实验结果表明,该方法有效地提高了软硬件混合片上系统的设计效率, 缩短了研制周期。     

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…     

空间系统军事应用仿真模型体系设计

空间系统军事应用仿真是对复杂大系统仿真的过程,模型体系是其核心。首先分析空间系统军事应用基本概念和空间系统军事应用仿真的主要内容,说明了空间系统军事应用仿真模型体系设计的原则与标准,对空间系统军事应用仿真模型进行了功能上的分类,设计了空间系统军事应用仿真模型体系结构。设计的体系结构考虑了可扩充性和适应未来一体化联合作战的需求。     

空间任务论证平台仿真要素研究

仿真是空间任务设计、论证的重要分析手段之一。由于空间任务类型多样,而仿真系统的构建与空间任务密切相关,为了提高系统的重用性、开放性和扩展性,需要对空间任务仿真系统的体系架构和仿真要素进行深入探究。首先分析仿真系统的体系架构,设计了基于分布式的空间任务仿真平台系统结构;然后针对空间任务的特点,将仿真系统组成要素划分为基础仿真实体和扩展仿真实体,并对每个实体的仿真模型进行深入分析;最后通过"磁层-电离层-热层耦合卫星探测计划"的应用,证明仿真平台的合理性和能力。     

基于HLA的深空探测系统仿真平台

为了仿真验证深空探测中的自主技术,采用基于HLA(High Level Architecture)的分布式仿真技术以及三维视景仿真技术,设计了分布式可视化深空探测系统仿真平台;实现了通用的联邦成员主体软件框架,该软件框架可嵌入不同的仿真实体模块,提高了项目开发的效率。以月球探测器软着陆仿真为例,验证了此仿真平台的可行性。该仿真平台也为进一步验证深空探测的自主技术奠定了基础。     

基于MVC模式的加速器虚拟控制系统框架与实现

针对虚拟样机技术在回旋加速器设计与制造上的应用和需求，提出了一个用于回旋加速器控制系统设计、仿真及验证的软件平台：Cyclotron Virtual Control Platform(CVCP)。该平台采用基于Model-View-Controller(MVC)的软件体系结构模式和面向对象的设计方法设计。设计中运用UML统一建模语言描述了系统框架，并使用C 语言进行了初步实现。该软件平台可以模拟回旋加速器的运行过程，同时具备良好的人机交互性能。     

基于面向对象思想的SoS体系结构设计方法

针对一类由众多组件系统集结而成的系统之系统（system of systems, SoS）以美国国防部体系结构框架（DoDAF）为标准,提出了一种基于面向对象思想的SoS体系结构DoDAF作战视图产品五阶段迭代设计方法。利用UML静态和动态建模机制的特点,采用自顶向下、自底向上相结合的方式实现SoS体系结构作战视图产品的面向对象描述。以一个战术导弹防御（tactical missile defense, TMD）系统为例,详细说明SoS体系结构DoDAF作战视图产品的面向对象设计过程,并总结了该方法的两大优越特性：横向通用性与纵向可复用性,以及由此给SoS体系结构带来的“柔性”优势。这是传统设计方法所不能实现的。     

空间碎片减缓设计专家系统设计与实现

设计并实现空间碎片减缓设计专家系统是深化空间碎片减缓技术研究的重要手段。围绕空间碎片减缓设计需求,提出了层次化的空间碎片减缓设计专家系统体系结构模型,并详细讨论了设计和实现过程中的各关键技术。原型系统的实现验证了体系结构和技术路线的可行性,为未来的深入细化奠定了基础。