隨著移動通信與人工智能技術(shù)的進步與發(fā)展,超高清視頻傳輸、實時信號處理、虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實等業(yè)務(wù)逐漸興起,各種業(yè)務(wù)對與硬件設(shè)備的計算能力要求也在逐漸提高。傳統(tǒng)同構(gòu)的信號處理系統(tǒng)已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代信號處理任務(wù)的需求,處理任務(wù)單一,升級維護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,開發(fā)具有易維護、迭代快、速度快等特點的信號處理系統(tǒng),已經(jīng)成為了一種趨勢。本文在自主研發(fā)的CPU+FPGA異構(gòu)一體化平臺上,實現(xiàn)了針對一體化平臺的軟件架構(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),主要貢獻在于:1.分析了用于設(shè)計軟件框架的基礎(chǔ)概念,包括操作系統(tǒng)的進程模型與線程模型,操作系統(tǒng)的常用調(diào)度方式以及對應(yīng)的開銷。比較了進程間常用的通信方式,對每一種通信方式的使用方式,實現(xiàn)原理,優(yōu)點及不足進行了調(diào)研。最終確定了進程模型,并選用多種進程間通信方式相結(jié)合的方式作為軟件框架的設(shè)計基礎(chǔ)。2.設(shè)計并實現(xiàn)了運行于普通PC機的發(fā)送端系統(tǒng)。在分析了發(fā)送端的設(shè)計目標(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,基帶信號處理,USRP調(diào)制模塊等功能模塊,并對上述功能模塊進行了... 

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：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 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容
    1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 軟件框架設(shè)計概念基礎(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 進程間通信方式及相關(guān)機制
        2.3.1 管道
        2.3.2 共享內(nèi)存
        2.3.3 消息隊列
        2.3.4 網(wǎng)絡(luò)套接字
        2.3.5 UNIX域套接字
        2.3.6 信號量
    2.4 LTE關(guān)鍵技術(shù)簡介
        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)計與實現(xiàn)
    3.1 概述
    3.2 設(shè)計目標(biāo)
    3.3 模塊設(shè)計
        3.3.1 串流模塊與成幀模塊
        3.3.2 基帶信號處理模塊
        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)計與實現(xiàn)
    4.1 概述
    4.2 設(shè)計目標(biāo)
    4.3 模塊設(shè)計
        4.3.1 USRP解調(diào)模塊
        4.3.2 管理模塊
        4.3.3 基帶信號處理模塊
        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)一體化平臺驗證與測試
    5.1 概述
    5.2 異構(gòu)一體化平臺介紹
        5.2.1 機箱結(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 演示平臺測試
        5.4.1 功能測試
        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
攻讀碩士期間獲得成果
附件


【參考文獻】：
期刊論文
[1]異構(gòu)計算環(huán)境下基于優(yōu)先隊列劃分的調(diào)度算法[J]. 王蘭,張龍信,滿君豐,周立前,李肯立.  小型微型計算機系統(tǒng). 2020(02)
[2]Linux下進程間通信機制的探討[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.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019

碩士論文
[1]基于異構(gòu)計算的車輛檢測與跟蹤研究[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)計算平臺研究與實現(xiàn)[D]. 周松江.北京郵電大學(xué) 2019
[3]基于異構(gòu)計算平臺的推薦算法加速器的研究與實現(xiàn)[D]. 李陽.北京郵電大學(xué) 2019
[4]基于支持向量機的預(yù)測控制器FPGA異構(gòu)計算及應(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.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
[7]異構(gòu)框架下的高性能金融計算算法及平臺實現(xiàn)[D]. 劉赟.山東大學(xué) 2019
[8]基于CPU-GPU-FPGA的異構(gòu)計算系統(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)實時檢測系統(tǒng)設(shè)計與實現(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)計與實現(xiàn)[D]. 陳喬.北京郵電大學(xué) 2012



本文編號：3659775