传统正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)帧同步方法,如基于前导序列、基于导频、基于深度学习的帧同步算法在面对Starlink高速率、高动态通信环境时局限于单路计算思路,且具有较多的资源消耗和较高的时钟...传统正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)帧同步方法,如基于前导序列、基于导频、基于深度学习的帧同步算法在面对Starlink高速率、高动态通信环境时局限于单路计算思路,且具有较多的资源消耗和较高的时钟需求。而基于差分相移键控(symmetric differential phase shift keying,SDPSK)调制的多路并行帧同步算法虽然引入频偏矫正和本地前导序列相关使得性能上有所提升并降低了时钟需求,但加大了计算量和硬件资源占用。针对以上情况,基于Starlink公开前导结构,提出了四路并行的基于频偏矫正辅助的Starlink下行信号帧同步轻量化电路设计。首先,设计基于延时相关复用的轻量化粗帧同步和频偏估计结构使电路在频偏估计时不需要再次计算延时相关值。然后,提出基于四路并行直接数字式频率合成器(direct digital synthesizer,DDS)的轻量化频偏矫正模块避免单路信号在多路结构下变频时需要缓存。最后,设计基于符号相关和查找表复数乘法器的轻量化精帧同步结构减少了本地序列和信号相关的资源耗用,在保证性能的前提下使得查找表(look-up table,LUT)、查找表随机存取存储器(look-up table random access memory,LUTRAM)、触发器(flip-flop,FF)、块随机存取存储器(block random access memory,BRAM)资源分别节省了7%、2%、5%和8%。对电路编写verilog代码进行现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)实现,并通过Xilinx生产的xczu47dr芯片上板验证了其资源占用及性能表现。展开更多
目前,多核实时系统中同步任务的节能调度研究主要针对的是同构多核处理器平台,而异构多核处理器架构能够更有效地发挥系统性能。将现有的研究直接应用于异构多核系统,在保证可调度性的情况下会导致能耗变高。对此,通过使用动态电压与频...目前,多核实时系统中同步任务的节能调度研究主要针对的是同构多核处理器平台,而异构多核处理器架构能够更有效地发挥系统性能。将现有的研究直接应用于异构多核系统,在保证可调度性的情况下会导致能耗变高。对此,通过使用动态电压与频率调节(Dynamic Voltage Frequency Scaling,DVFS)技术,研究异构多核实时系统中基于任务同步的节能调度问题,提出同步感知的最大能耗节省优先算法(Synchronization Aware-Largest Energy Saved First,SA-LESF)。该算法针对所有任务的速度配置进行迭代优化,直至所有任务均达到其最大限度节能的速度配置。此外,进一步提出基于动态松弛时间回收的同步感知最大能耗节省优先算法(Synchronization Aware-Largest Energy Saved First with Dynamic Reclamation,SA-LESF-DR)。该算法在保证实时任务可调度的同时,实施相应的回收策略,进一步降低系统能耗。实验结果表明,SA-LESF与SA-LESF-DR算法在能耗表现上具有优势,在相同任务集下,相比其他算法可节省高达30%的能耗。展开更多
文摘虚拟同步机(virtual synchronous generator,VSG)控制缓解了新型电力系统低惯量弱阻尼特性,但也引入了功角振荡,导致功角稳定性问题。已有研究从控制参数自适应以及控制环重构角度改进VSG控制,但存在设计困难、物理意义不明确等问题。因此,该文首先基于等面积定则(equal area criterion,EAC),利用虚拟阻抗,提出“功角能量”快速衰减的改进控制思路,从图形解法解释了底层物理意义,并设计算法求解控制各阶段虚拟阻抗大小。在此基础上,分析改进控制思路可能存在的问题。其次,从补偿“阻尼功”缺失和提高控制适用性角度,构建基于虚拟阻抗频率自适应的控制策略,以实现不同工况下功角振荡的优化抑制。最后,通过电磁暂态仿真验证前述分析的正确性,并展示所提控制策略对功角振荡抑制以及功角稳定性提高的有效性。
文摘目前,多核实时系统中同步任务的节能调度研究主要针对的是同构多核处理器平台,而异构多核处理器架构能够更有效地发挥系统性能。将现有的研究直接应用于异构多核系统,在保证可调度性的情况下会导致能耗变高。对此,通过使用动态电压与频率调节(Dynamic Voltage Frequency Scaling,DVFS)技术,研究异构多核实时系统中基于任务同步的节能调度问题,提出同步感知的最大能耗节省优先算法(Synchronization Aware-Largest Energy Saved First,SA-LESF)。该算法针对所有任务的速度配置进行迭代优化,直至所有任务均达到其最大限度节能的速度配置。此外,进一步提出基于动态松弛时间回收的同步感知最大能耗节省优先算法(Synchronization Aware-Largest Energy Saved First with Dynamic Reclamation,SA-LESF-DR)。该算法在保证实时任务可调度的同时,实施相应的回收策略,进一步降低系统能耗。实验结果表明,SA-LESF与SA-LESF-DR算法在能耗表现上具有优势,在相同任务集下,相比其他算法可节省高达30%的能耗。
