专用软件的硬件化技术

一个专用数据传输、处理系统的全硬件化实现，目标在于掌握基于可编程逻辑器件的硬件设计关键技术，探索用全硬件替代通用CPU加控制电路、软件的软硬结合系统的方法。研究的重点和难点在于怎样实现专用系统软件的逻辑功能的硬件描述，怎样实现软件算法的硬件演化，在计算机中的模拟和验证以及在FPGA中的实现。该系统主要由UART、RAM、积分算法模块和线性多项式计算模块组成。系统参数经由UART传输到RAM中存储以备后续模块取用。采样数据则直接传输到积分算法模块中关系统参数进行运算。线性多项式计算模块对积分模块的运算结，与从RAM中取得的相果和相关系统参数进行多项式运算，得出最终结果输出。     

气相色谱质谱联用仪与微机的数据传输和处理

报道了一种用于气相色谱质谱联用仪和微机之间实现数据传输和处理的方法。方法可更有效地利用质谱仪采集的数据，解决了工作站处理数据的局限性。经数据格式转换，原始数据可以在微机上实现色谱峰再现，从而为色谱条件的优化和定量数据处理创造了条件。     

SEM实验室局域网构建及数据的安全传输

针对扫描电子显微镜（SEM）实验室数据传输的问题,将局域网运用到SEM实验室中,对实验室现有设备进行局域网的组建,组建的局域网具有方便、快捷、提高工作效率且便于规范统一管理流程的优点．提出的方案可以应用于其它分析实验室多台仪器设备数据的传输．     

基于UDP的新型数据传输协议

基于连接的TCP协议虽然能提供可靠的数据传输能力,但它无法应用在双端局域网场合。而由于过去IPv4的资源限制和诸多历史原因,使得中国的局域网比例大大超过国外。在国内网络拓扑结构无法在短期内改变的现状下,基于UDP的“类TCP传输协议”的研究显得非常必要。作者提出了基于UDP的大容量可靠数据传输协议——BUTP（Based UDP Transfer Protocol）。它利用UDP穿透NAT（Network Address Translation）的能力,结合TCP协议的传输算法,实现在双端局域网之间稳定高效地传输数据流。     

面向数字驱动近眼显示的位平面运动估计算法

近眼显示器在高分辨率和高刷新率的前提下应尽量小型化,传统视频压缩方案难以满足需求.将人眼临界频率与偏心率的关系量化,提出视点恰可察失真模型用于位平面运动估计的匹配准则.将运动估计的搜索范围优化为时间维度和灰阶维度两部分.结合人类视觉系统和概率统计分析,新增补充匹配块替代残差数据.制定基于位平面运动估计的视频压缩方案以适...     

LINUX下一种改进的音频会议系统的实现方法

提出了一种计算缓存区大小的改进方案．根据RTCP包中反馈回的丢包率,动态地改变音频数据的发送策略,有区分地采取差错控制手段,提高了网络带宽的利用率．在此基础上,设计了一个以RTP协议为基础的音频会议系统的模型,并在Linux平台上用多线程的方法实现了各个模块．模拟实验表明,该系统能自适应地调整缓存区大小和数据包的发送策略,在实时性及带宽资源的利用上都达到了较理想的效果．     

MPI在蒙特卡罗程序GMT中的应用和发展

针对ADS颗粒靶概念的研究和设计,中国科学院近代物理研究所自主研发了蒙特卡罗模拟软件GMT。为了提高GMT程序的计算效率,研究了MPI在GMT中的应用和发展,实现了大规模随机数在进程中的随机分配,并采用快速读写文件的方式替代了MPI相关数据通信函数,极大地提高了计算效率。并研究了不同规模计算实例进程数、加速比、效率之间的关系,确定了最大加速进程数及并行效率最高时的进程数,为科研工作者在计算资源和计算效率之间选择最优计算方案提供了科学依据。MPI在GMT中的成功应用使计算资源得到了充分、高效的利用,极大地提高了计算效率,解决了蒙特卡罗方法中大规模事件模拟计算时间长、计算不稳定等问题,在散裂靶大规模扫描计算中发挥了重要的作用。For the research and design of the ADS granular-flow target concept, the Institute of Modern Physics, CAS has developed a Monte Carlo simulation software (GPU-accelerated Monte Carlo Transport program, GMT). In order to improve the computational efficiency of the GMT program, development and application of MPI in GMT were studied, to realize random distribution of the large-scale random number in the sub processes. Rapid reading and writing files were employed instead of the MPI data communication function, which greatly improves the computational efficiency. Different scale calculations were performed to study the relationship of process instance number, speedup to find the maximum acceleration process number and the number of processes when parallel efficiency is highest, which provides a scientific basis for researchers to optimize the computational program between computational resources and computation efficiency. The successful application of MPI in GMT, utilizes the computing resources fully and efficiently, improves the computational efficiency, solve the long time cost and unstable problem of Monte Carlo method in large-scale event simulations, plays an important role in the large-scale scanning calculation of the spallation target.     

新技术改善光纤通讯质量

新一期的《自然一光子学》报道了一种新技术可改善光纤通讯系统中的数据传输速率和发射距离。该技术可减少光纤长距离连接传输中的光学数据信号失真损失量，进而改善在此基础上的全球网络和声音数据的传输质量。与以往利用单个光束编码数据不同，XiangLiu等人采用了两种特制的“相位共轭”光束，这两种光束能有效地起到相互镜像的作用。因为任何失真在这两束光中将表现出相反的形式，     

Monitoring the BaBar Data Acquisition System

The BaBar data acquisition system(DAQ)transports data from the detector front end eletronics to short term disk storage.A monitoring application(VMON)has been developed to monitor the one hundred and ninety computers in the dataflow system.Performance information for each CPU is collected and multicast across the existing data transport network.The packets are currently collected by a single UNIX workstation and archived.A ROOT based GUI provides control and displays the DAQ performance in real time.The same GUI is reused to recover archived VMON data,VMON has been deployed and constantly monitors the BaBar dataflow system.It has been used for diagnostics and provides input to models projecting future performance.The application has no measurable impact on data taking ,responds instantaneously on the human timescale to requests for information display,and uses only 3% of a 300MHz Sun Ultra5 CPU.     

周期性管柱信道的声波通信技术研究综述

井下声波通信技术利用周期性管柱信道实时传输声波数据,相比于其他通信方式,具有适应性好、复杂度低、传输效率高等优点,在随钻地质导向、油水井监测等方面有广阔的应用前景,是发展智能油田的关键技术之一。该文主要综述20世纪90年代以来关于周期性管柱信道物理模型、信道容量、声信号调制与接收方法等关键问题的研究历程和主要结论,并对通信系统的设计要点与国内外相关产品的现场应用进行梳理,为后续的技术改进提供依据。