發(fā)布時(shí)間：2022-07-12 20:13

　　隨著移動(dòng)通信與人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,超高清視頻傳輸、實(shí)時(shí)信號(hào)處理、虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等業(yè)務(wù)逐漸興起,各種業(yè)務(wù)對(duì)與硬件設(shè)備的計(jì)算能力要求也在逐漸提高。傳統(tǒng)同構(gòu)的信號(hào)處理系統(tǒng)已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代信號(hào)處理任務(wù)的需求,處理任務(wù)單一,升級(jí)維護(hù)困難等問題尤為明顯。利用多種硬件協(xié)同工作,形成異構(gòu)一體化的硬件平臺(tái),開發(fā)具有易維護(hù)、迭代快、速度快等特點(diǎn)的信號(hào)處理系統(tǒng),已經(jīng)成為了一種趨勢(shì)。本文在自主研發(fā)的CPU+FPGA異構(gòu)一體化平臺(tái)上,實(shí)現(xiàn)了針對(duì)一體化平臺(tái)的軟件架構(gòu),完成了基于4G LTE PUSCH信道下的視頻業(yè)務(wù)收發(fā)演示系統(tǒng),主要貢獻(xiàn)在于:1.分析了用于設(shè)計(jì)軟件框架的基礎(chǔ)概念,包括操作系統(tǒng)的進(jìn)程模型與線程模型,操作系統(tǒng)的常用調(diào)度方式以及對(duì)應(yīng)的開銷。比較了進(jìn)程間常用的通信方式,對(duì)每一種通信方式的使用方式,實(shí)現(xiàn)原理,優(yōu)點(diǎn)及不足進(jìn)行了調(diào)研。最終確定了進(jìn)程模型,并選用多種進(jìn)程間通信方式相結(jié)合的方式作為軟件框架的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。2.設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行于普通PC機(jī)的發(fā)送端系統(tǒng)。在分析了發(fā)送端的設(shè)計(jì)目標(biāo)與需求后,將發(fā)送端系統(tǒng)拆分為視頻串流模塊,數(shù)據(jù)成幀模塊,基帶信號(hào)處理,USRP調(diào)制模塊等功能模塊,并對(duì)上述功能模塊進(jìn)行了... 

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
縮略詞表
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容
    1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 軟件框架設(shè)計(jì)概念基礎(chǔ)
    2.1 系統(tǒng)概述
    2.2 操作系統(tǒng)資源模型
        2.2.1 進(jìn)程模型相關(guān)概念
        2.2.2 線程模型相關(guān)概念
        2.2.3 操作系統(tǒng)調(diào)度
    2.3 進(jìn)程間通信方式及相關(guān)機(jī)制
        2.3.1 管道
        2.3.2 共享內(nèi)存
        2.3.3 消息隊(duì)列
        2.3.4 網(wǎng)絡(luò)套接字
        2.3.5 UNIX域套接字
        2.3.6 信號(hào)量
    2.4 LTE關(guān)鍵技術(shù)簡(jiǎn)介
        2.4.1 OFDM技術(shù)
        2.4.2 SC-FDMA技術(shù)
    2.5 本章總結(jié)
第三章 系統(tǒng)發(fā)送端設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    3.1 概述
    3.2 設(shè)計(jì)目標(biāo)
    3.3 模塊設(shè)計(jì)
        3.3.1 串流模塊與成幀模塊
        3.3.2 基帶信號(hào)處理模塊
        3.3.3 USRP調(diào)制模塊
    3.4 本章總結(jié)
第四章 系統(tǒng)接收端設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.1 概述
    4.2 設(shè)計(jì)目標(biāo)
    4.3 模塊設(shè)計(jì)
        4.3.1 USRP解調(diào)模塊
        4.3.2 管理模塊
        4.3.3 基帶信號(hào)處理模塊
        4.3.4 代理模塊
        4.3.5 數(shù)據(jù)排序模塊
        4.3.6 視頻恢復(fù)模塊
    4.4 本章總結(jié)
第五章 異構(gòu)一體化平臺(tái)驗(yàn)證與測(cè)試
    5.1 概述
    5.2 異構(gòu)一體化平臺(tái)介紹
        5.2.1 機(jī)箱結(jié)構(gòu)
        5.2.2 X86 板卡
        5.2.3 FPGA板卡
        5.2.4 USRP
    5.3 鏈路搭建
        5.3.1 時(shí)鐘同步建立
        5.3.2 發(fā)送端搭建
        5.3.3 接收端搭建
    5.4 演示平臺(tái)測(cè)試
        5.4.1 功能測(cè)試
        5.4.2 譯碼性能
        5.4.3 處理速度
    5.5 本章總結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間獲得成果
附件


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]異構(gòu)計(jì)算環(huán)境下基于優(yōu)先隊(duì)列劃分的調(diào)度算法[J]. 王蘭,張龍信,滿君豐,周立前,李肯立.  小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2020(02)
[2]Linux下進(jìn)程間通信機(jī)制的探討[J]. 許豪,陳可.  科技與創(chuàng)新. 2016(03)

博士論文
[1]可重構(gòu)平臺(tái)上面向卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)多核加速方法研究[D]. 宮磊.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019

碩士論文
[1]基于異構(gòu)計(jì)算的車輛檢測(cè)與跟蹤研究[D]. 許匡正.西安電子科技大學(xué) 2019
[2]基于CPU與多FPGA架構(gòu)的深度學(xué)習(xí)異構(gòu)計(jì)算平臺(tái)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 周松江.北京郵電大學(xué) 2019
[3]基于異構(gòu)計(jì)算平臺(tái)的推薦算法加速器的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 李陽(yáng).北京郵電大學(xué) 2019
[4]基于支持向量機(jī)的預(yù)測(cè)控制器FPGA異構(gòu)計(jì)算及應(yīng)用[D]. 梁頔男.吉林大學(xué) 2019
[5]深度卷積算法優(yōu)化與硬件加速[D]. 付世航.北京交通大學(xué) 2019
[6]面向深度學(xué)習(xí)的多媒體流處理框架研究與應(yīng)用[D]. 李韋.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
[7]異構(gòu)框架下的高性能金融計(jì)算算法及平臺(tái)實(shí)現(xiàn)[D]. 劉赟.山東大學(xué) 2019
[8]基于CPU-GPU-FPGA的異構(gòu)計(jì)算系統(tǒng)及任務(wù)調(diào)度算法研究[D]. 葉盛.西安電子科技大學(xué) 2019
[9]基于FPGA的車輛目標(biāo)實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王順吉.大連理工大學(xué) 2019
[10]基于Intel通用處理器LTE上行鏈路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 陳喬.北京郵電大學(xué) 2012



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