基于有限资源提升网络可生存性的拓扑重构方法

给定网络拓扑结构和有限添加边资源,如何优化配置添加边使重构后的网络拓扑结构具有最优可生存性是非常有价值的研究问题.本文首先明确网络可生存性的量化评估指标,以移除节点后网络结构的鲁棒性和有效性为优化目标,提出网络拓扑重构优化问题的建模与分析方法.同时在给定资源代价的约束下,为实现添加边资源配置效率的最大化,提出优先配置节点加强保护圈的启发式算法.仿真实验表明,该算法在有限资源约束的随机局部故障和选择性攻击环境中,能兼顾改善网络鲁棒性和传输效率,有效提升网络结构的可生存性.     

三代半航空电子系统核心处理技术研究

集中控制和综合处理技术已广泛应用于现代军用航空电子系统,综合处理机作为航空电子系统控制和管理的计算机信息处理平台,其开放式系统结构、综合处理技术及可靠性将是系统设计的关键。介绍了一种高性能机载核心处理计算机系统。根据航空电子系统功能需求,进行了综合化、层次化结构设计,并对该系统的重构管理、综合显示管理和告警管理等关键技术进行了研究分析,同时给出了合理的解决方案。航空电子系统综合试验表明,核心处理机性能先进,可靠性高,并极大地改善和提高了航空电子系统的整体性能。     

通用一体化测试平台设计

针对航天控制系统灵活性、复用性、可扩展性较差等问题,采用部分动态可重配置和软硬件协同设计等技术,设计了一种基于Microblaze软核的高带宽软件无线电(Software-defined Radio,SDR)通用一体化测试平台。该硬件平台由Kintex7 FPGA与集成式射频(Radio Frequency,RF)收发器AD9371组成,采用Microblaze软核进行功能开发,实现任务调度、功能配置和数据交互;通过Vivado实现测试平台逻辑功能开发,并将功能代码封装成FPGA IP(Intellectual Property)核;最终通过AD9371 RF收发器实现射频数据收发。测试结果表明,该通用一体化测试平台可进行高速率、高带宽数据传输。该平台具有通用性强、互联性强、易操作、易移植等特点,可广泛应用于工业、通信、军事、医疗、汽车、无人机、航天等领域。     

一种适用于飞行器航电综合的故障检测和重构方法

鉴于特殊的飞行任务需求,某型号航电综合单一的故障逻辑难以满足多元故障状态下自主重构需求,降低了系统容错性。为解决航电综合多元故障模式难以量化表征影响故障重构的工程难题,创新的提出了一种适用于航电综合的故障检测和重构方法,基于决策表数据挖掘技术的航电综合故障预测流程和多源信息故障检测技术确保常规故障检测率大于98%,航电系统重构状态的量化表征分类方式确保了系统快速重构设计,本文提出的故障检测和重构方法极大地提高航电综合系统的故障检测率与容错能力。     

Reconfigurable Component-based Middleware for Networked Embedded Systems

Next generation embedded systems will be composed of large numbers of heterogeneous devices. These will typically be resource-constrained (such as sensor motes), will use different operating systems, and will be connected through different types of network interfaces. Additionally, they may be mobile and/or form ad-hoc networks with their peers, and will need to be adaptive to changing conditions based on context-awareness. Our focus in this paper is on the provision of a middleware framework for such system environments. Our approach is based on a small and efficient ‘middleware kernel’ which supports highly modularised and customisable component-based middleware services that can be tailored for specific embedded environments, and are runtime reconfigurable to support adaptivity. These services are primarily communications-related but also address a range of other concerns including service discovery and logical mobility. In the paper we provide an overview of our approach, focusing in detail on both the middleware kernel and the services. We also discuss an application scenario in which we are currently applying and evaluating our middleware approach.

基于FPGA的动态可重构系统实现

介绍了Xilinx公司VirtexTMFPGA芯片的配置原理,采用模块化设计实现FPGA的动态部分重构,并设计出CPU加CPLD配置FPGA的硬件方案来实现可重构系统.FPGA采用Select MAP配置方式,实现配置逻辑的快速重构和动态部分重构.同时给出了可重构系统配置的软件流程,并计算出相应的重构时间.     

Quantitative Analysis of FPGA-based Database Searching

This paper reports two contributions to the theory and practice of using reconfigurable hardware to implement search engines based on hashing techniques. The first contribution concerns technology-independent optimisations involving run-time reconfiguration of the hash functions; a quantitative framework is developed for estimating design trade-offs, such as the amount of temporary storage versus reconfiguration time. The second contribution concerns methods for optimising implementations in Xilinx FPGA technology, which achieve different trade-offs in cell utilisation, reconfiguration time and critical path delay; quantitative analysis of these trade-offs are provided.     

基于贝叶斯网络的认知引擎设计与重配置

以往的通信行为指导系统未来通信, 以满足用户需求并适应环境变化, 是认知无线电系统的核心所在, 为此提出了一种基于贝叶斯网络的认知引擎, 用于解决在复杂多变的电磁环境与用户需求条件下, 认知无线电系统参数自适应调整的问题. 通过对系统过去通信行为样本数据, 进行结构学习和参数学习建立认知引擎, 将系统当前环境状态和用户需求信息经预处理作为推理的证据, 应用引擎决策出系统此时最佳的工作参数, 完成系统参数重构. 本文利用OPNET工具建立一个移动无线网络完成仿真实验, 仿真结果表明该认知引擎能有效地使移动无线网络适应环境变化, 改善端到端通信性能, 进一步验证了建模方法的可行性.     

网络管控系统的柔性可重构结构设计

网络管控系统是面向互联网“可管、可控、可信”需求提出的新设备形态.骨干链路级管控设备的体系结构目前基本沿袭核心路由器的设计思路,存在数据平面、控制平面分离无法满足管控系统软硬件协同深层次数据处理需求,刚性封闭系统构建方式无法满足新业务识别柔性需求的问题.由此提出网络管控系统的软硬件交换式松耦合协同处理结构和软硬件循环迭代迁移结构和方法,可实现软硬件融和式协同数据处理,满足了新业务识别的柔性迁移需求.