超长指令字DSP上的多方向Sobel算法实现与优化

1

作者 唐俊龙 段美竹 时洋 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第8期130-139,共10页

VLIW(very long instruction word)架构的DSP在图像处理和计算机视觉等实时性应用场景得到广泛应用,高并行性的多方向Sobel算法是这些应用领域的重要算法之一,面向VLIW DSP实现和优化多方向Sobel算法具有重要意义.本文提出了基于VLIW的... VLIW(very long instruction word)架构的DSP在图像处理和计算机视觉等实时性应用场景得到广泛应用,高并行性的多方向Sobel算法是这些应用领域的重要算法之一,面向VLIW DSP实现和优化多方向Sobel算法具有重要意义.本文提出了基于VLIW的数据重排Im2col(image to column)加矩阵乘GEMM(general matrix multiplication)优化卷积计算的方法,并采用DMA(direct memory access)双缓冲机制实现数据传输与内核计算的并行,减少了等待数据传输的时间开销,使用该方法在FT-Matrix DSP上实现并优化了多方向Sobel算法.实验结果显示,优化后的算法相比于OpenCV图像库中算法,实现了4.96~8.76倍的加速;比TMS320C6678处理器提升了3.26~6.60倍.这些结果表明,采用VLIW架构的DSP在密集型数据处理方面具有显著优势,在VLIW DSP上实现与优化的图像检测算法具有广阔应用前景. 展开更多

关键词 超长指令字(VLIW) 多方向Sobel算法 数据重排 矩阵乘 DMA双缓冲

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锂离子电池Si@Void@C复合负极材料的制备及其应用 被引量：1

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作者 周丽萍 周德清 +5 位作者 郑锋华 潘齐常 胡思江 蒋永杰 王红强 李庆余 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第3期1115-1122,共8页

本研究旨在解决硅基负极材料在锂离子电池充放电过程中存在的严重体积膨胀以及导电性较差的问题。为此,提出了一种具有中空结构的Si@Void@C复合材料,通过创新性设计提高其结构稳定性和电化学性能。研究中采用Sb_(2)S_(3)作为硬模板,结... 本研究旨在解决硅基负极材料在锂离子电池充放电过程中存在的严重体积膨胀以及导电性较差的问题。为此,提出了一种具有中空结构的Si@Void@C复合材料,通过创新性设计提高其结构稳定性和电化学性能。研究中采用Sb_(2)S_(3)作为硬模板,结合机械球磨法制备了纳米级Si/Sb_(2)S_(3)颗粒。随后以间苯二酚-甲醛为碳源,通过碳热还原法构建出内部具有空隙的中空结构。在这一过程中,碳壳包覆硅纳米颗粒,不仅有效避免了硅与电解液的直接接触,还显著提升了材料的导电性。同时,硅纳米颗粒与碳壳之间的空隙能够缓冲充放电过程中由于体积变化引发的机械应力,进一步改善其循环稳定性。作为锂离子电池负极材料,该复合材料在0.5A/g电流密度下表现出优异的电化学性能,首次放电容量达到1691 mAh/g。在经过500次循环后,仍能保持735.9 mAh/g的高可逆容量,展现了优异的循环稳定性和容量保持能力。 展开更多

关键词 锂离子电池 负极材料 SI Si/C复合材料 缓冲基体

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面向SW26010-Pro众核处理器的新型矩阵存储格式及稀疏矩阵向量乘(SpMV)算法研究

3

作者 王萃 刘芳芳 +2 位作者 马文静 赵玉文 胡力娟 《计算机学报》 北大核心 2025年第6期1290-1304,共15页

稀疏矩阵向量乘(Sparse Matrix-Vector Multiplication,SpMV)是高性能计算、人工智能大模型领域中的关键操作,其性能通常对应用程序整体性能的提升具有重要影响。高效的稀疏矩阵存储格式是影响SpMV性能的重要因素,然而,现有的稀疏矩阵... 稀疏矩阵向量乘(Sparse Matrix-Vector Multiplication,SpMV)是高性能计算、人工智能大模型领域中的关键操作,其性能通常对应用程序整体性能的提升具有重要影响。高效的稀疏矩阵存储格式是影响SpMV性能的重要因素,然而,现有的稀疏矩阵存储格式主要通过压缩零元素以减少访存,未充分利用非零元素的数值规律,因此仍有进一步压缩和优化的空间。本文通过对压缩稀疏行(Compressed Sparse Row,CSR)存储格式中非零元数组内的重复元素进行进一步的压缩,提出了一种新型的稀疏矩阵存储格式(Further Compressed Sparse Row,FCSR),并设计了从CSR到FCSR格式转换的异构并行算法,以尽量减少格式转换带来的开销。同时,本文面向SW26010-Pro众核处理器,设计了基于FCSR存储格式的SpMV异构并行算法,对SpMV进行了细粒度的任务划分和并行优化设计,探究了五种向量x的间接访存方式,并通过双缓冲技术对算法进行了优化。最后,本文选用SuiteSparse矩阵集中的稀疏矩阵进行了测试,实验结果表明,本文提出的基于FCSR存储格式的异构众核SpMV算法相较于主核版SpMV算法具有明显的性能提升,最高加速比达到43.11,平均加速比为7.56,测试矩阵最高带宽利用率达到了91.13%,平均带宽利用率为26.27%。另外,本文对基于FCSR存储格式和CSR存储格式的SpMV算法性能进行了比较,在两者均得到充分优化的前提下,基于FCSR存储格式的SpMV算法相较于基于CSR存储格式的SpMV算法性能的平均加速比达到1.19。 展开更多

关键词 稀疏矩阵向量乘 SW26010-Pro众核处理器 新型矩阵存储格式 并行优化 双缓冲技术

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锂离子电池硅碳复合负极材料研究进展 被引量：7

4

作者 曹志颖 孙红亮 +1 位作者 杨亚洲 孙俊才 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期722-724,共3页

硅碳负极材料具有最高的储锂容量和较低的电压平台,有望成为替代商业化石墨或碳负极的材料。关于硅碳复合材料作为锂离子电池负极材料的研究是近年来该领域的研究热点。不同的实验方法和原料都会对复合材料的性能产生重要的影响。按碳... 硅碳负极材料具有最高的储锂容量和较低的电压平台,有望成为替代商业化石墨或碳负极的材料。关于硅碳复合材料作为锂离子电池负极材料的研究是近年来该领域的研究热点。不同的实验方法和原料都会对复合材料的性能产生重要的影响。按碳材料的分类综述了近几年关于硅碳复合材料的研究进展,并重点介绍了材料的制备方法及其优缺点。此外,还初步讨论了硅碳复合材料作为锂离子电池负极材料的研究趋势。 展开更多

关键词 锂离子电池 负极材料 硅碳复合材料 缓冲基体

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OpenGL在机械手三维运动仿真中的应用 被引量：11

5

作者 杨成云 朱建新 《计算机仿真》 CSCD 2005年第3期175-177,206,共4页

该文介绍了OpenGL的功能及其实现三维动态仿真的原理与过程,并以一个多自由度机器人机械手为例,对它的结构进行了简化并建立了其运动学模型。重点讲述了用OpenGL实现三维运动仿真的基本方法及其实现,认为在仿真过程中采用“双缓冲技术... 该文介绍了OpenGL的功能及其实现三维动态仿真的原理与过程,并以一个多自由度机器人机械手为例,对它的结构进行了简化并建立了其运动学模型。重点讲述了用OpenGL实现三维运动仿真的基本方法及其实现,认为在仿真过程中采用“双缓冲技术”能得到平滑的动画,并分析了“双缓冲技术”的实现技术。本文对机械手的结构进行了简化,将机械手的每一个连杆看成一个子体,提出用“堆栈矩阵”法来解决运动仿真时多子体运动的继承性问题,为多自由度机械手的三维运动仿真提供了一种新的方法。 展开更多

关键词 运动仿真 机械手 双缓冲技术 堆栈矩阵

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线性缓冲算子矩阵及其应用研究 被引量：5

6

作者 关叶青 刘思峰 《高校应用数学学报（A辑）》 CSCD 北大核心 2008年第3期357-362,共6页

在缓冲算子公理体系下,构造了一类线性的弱化缓冲算子和强化缓冲算子,并定义了这类缓冲算子的算子矩阵,研究了它们的一些特性,并以此证明了m阶算子作用的计算公式,最后实例验证了算子的有效性与实用性.

关键词 缓冲算子 线性 矩阵

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基于队列的模糊拥塞控制算法 被引量：16

7

作者 綦朝晖 孙济洲 李小图 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期286-294,共9页

传统的 Poisson 统计流量模型对于以突发性流量为基本特征的 Internet 网络不再适应,而采用更加接近Internet 网络流量特征的自相似模型,会具有复杂的建模过程和繁杂的计算.为此,从数据缓冲区占用情况的实时状态出发,运用模糊理论对缓... 传统的 Poisson 统计流量模型对于以突发性流量为基本特征的 Internet 网络不再适应,而采用更加接近Internet 网络流量特征的自相似模型,会具有复杂的建模过程和繁杂的计算.为此,从数据缓冲区占用情况的实时状态出发,运用模糊理论对缓冲区占用率状态这一模糊性问题进行描述,建立起模糊拥塞控制模型,并实现了对拥塞的模糊控制.它对所有到达的数据流按照一定的优先级进行分类,并把全局性缓冲区和各队列的局部性缓冲区按照正常、拥塞避免和拥塞的规则划分为 3 个具有交叉过渡域的几个阶段,然后采用整体和局部相结合的拥塞控制方法,程中的模糊性处理.理论分析和 NS 实验仿真结果表明,该算法在保证各连接服务的公平性方面,特别是在保护和隔离非拥塞状态的连接上,取得了比传统方法更好的效果,从而更好地改进了路由器或者交换机的拥塞控制性能. 展开更多

关键词 拥塞控制 缓冲区 队列 模糊理论 状态矩阵

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线性缓冲算子及其凸组合 被引量：2

8

作者 刘卫锋 何霞 +1 位作者 许宏伟 张又林 《江南大学学报（自然科学版）》 CAS 2011年第1期117-122,共6页

首先,通过使用传统构造缓冲算子方法,构造了一类新的弱化缓冲算子;其次,根据缓冲算子的结构,给出了线性缓冲算子的数学定义;第三,定义了线性缓冲算子的凸组合,研究了线性缓冲算子凸组合的性质,从而给出了利用凸组合构造线性缓冲算子的... 首先,通过使用传统构造缓冲算子方法,构造了一类新的弱化缓冲算子;其次,根据缓冲算子的结构,给出了线性缓冲算子的数学定义;第三,定义了线性缓冲算子的凸组合,研究了线性缓冲算子凸组合的性质,从而给出了利用凸组合构造线性缓冲算子的新方法;最后,通过实例验证了构造线性缓冲算子新方法的可行性。 展开更多

关键词 灰色系统 线性缓冲算子 线性缓冲算子矩阵 凸组合

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改进前后复合磁制冷机实验研究对比 被引量：2

9

作者 和晓楠 公茂琼 +3 位作者 张弘 沈俊 戴巍 吴剑峰 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1997-2000,共4页

在旋转永磁体复合室温磁制冷机基础上,对系统进行了改进,并且进行了实验研究。改进之处在于:1)将回热器填料由不规则的钆屑改为厚度为1 mm宽度为5 mm的钆条,钆条之间缝隙为0.5 mm的规则回热器填料;2)将驱动电机外置;3)在冷端换热器与膨... 在旋转永磁体复合室温磁制冷机基础上,对系统进行了改进,并且进行了实验研究。改进之处在于:1)将回热器填料由不规则的钆屑改为厚度为1 mm宽度为5 mm的钆条,钆条之间缝隙为0.5 mm的规则回热器填料;2)将驱动电机外置;3)在冷端换热器与膨胀腔之间加装热缓冲管.改进之后的实验系统分析了交变流动工质的系统工作频率对磁制冷机性能的影响,对比了改进前后系统的实验结果,实验结果表明,改进之后的复合式室温磁制冷机在相同实验条件下明显优于改进前,在优化系统频率条件下,可以获得-16.5℃的最低无负荷制冷温度,以及12.5 K温差下58 W的最大制冷量. 展开更多

关键词 规整填料 热缓冲管 磁制冷机

原文传递

G/M/1与G/M/1/K队列均衡性问题的研究 被引量：1

10

作者 宋晖 谢明 +1 位作者 叶梧 冯穗力 《科学技术与工程》 2005年第15期1061-1063,共3页

对G/M/1排队队列采用相位分析方法和矩阵几何近似方法,分别对有限缓存和无限缓存的情况进行分析,证明了排队队列在不同缓存下的排队队长分布的均衡性关系,并推导出在有限缓存情况下队列的性能指标,如缓存溢出概率、平均队长等。

关键词 相位分析 矩阵几何 缓存

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基于智能管理缓冲区的网络拥塞控制算法 被引量：1

11

作者 陆锦军 王执铨 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期573-577,607,共6页

该文从数据包占用缓冲区的实时状态出发,运用模糊理论对缓冲区占用率状态这一模糊性问题进行描述,建立基于智能管理缓冲区的拥塞控制模型,对所有的数据流根据其服务质量要求进行优先级分类,并取得相应的队列带宽,采取整体和局部相结合... 该文从数据包占用缓冲区的实时状态出发,运用模糊理论对缓冲区占用率状态这一模糊性问题进行描述,建立基于智能管理缓冲区的拥塞控制模型,对所有的数据流根据其服务质量要求进行优先级分类,并取得相应的队列带宽,采取整体和局部相结合的方法。路由器智能管理缓冲区。实验仿真结果表明,基于智能管理缓冲区的拥塞控制算法(IMBA)与RED、TD-FIFO等算法比较,在保护和隔离非拥塞状态的连接方面,具有更好的公平性,从而进一步改进了路由器的拥塞控制性能。 展开更多

关键词 拥塞控制 智能管理 矩阵分析 缓冲区

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共享缓冲在ATM交换矩阵中的研究与应用 被引量：3

12

作者 李文江 《无线电工程》 2006年第2期3-4,42,共3页

排队策略与缓冲技术是交换矩阵设计的核心,同时也是交换矩阵时延产生的主要因素。共享缓冲对于减少数据缓冲容量极为重要,是目前大容量交换的基础。采用了Crossbar思想的零缓冲技术是时分交换与空分交换的融合,通过VHDL语言编程,提出了... 排队策略与缓冲技术是交换矩阵设计的核心,同时也是交换矩阵时延产生的主要因素。共享缓冲对于减少数据缓冲容量极为重要,是目前大容量交换的基础。采用了Crossbar思想的零缓冲技术是时分交换与空分交换的融合,通过VHDL语言编程,提出了适合工程的小容量交换矩阵设计思路,并在工程中得到了检验。 展开更多

关键词 交换矩阵 共享缓冲 ATM 排队

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激光光靶图像识别和测量方法的DSP实时实现 被引量：3

13

作者 王会峰 汪大宝 刘上乾 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期206-208,共3页

针对火炮光电窥膛系统中对激光靶图像自动识别和测量中的高效、准确、实时性的要求,设计了一套DSP(Digital Signal Processing)快速运算方法的硬件实施方案.介绍了基于高性能DSP实时处理的硬件原理框图,重点分析了硬件系统中的大量数据... 针对火炮光电窥膛系统中对激光靶图像自动识别和测量中的高效、准确、实时性的要求,设计了一套DSP(Digital Signal Processing)快速运算方法的硬件实施方案.介绍了基于高性能DSP实时处理的硬件原理框图,重点分析了硬件系统中的大量数据交换瓶颈问题,存储器访问的软件优化和分配机制以及快速定标量化的压缩存储机制.实践证明该方案有效地提高了系统在实时测量中的应用价值. 展开更多

关键词 激光靶图像 乒乓缓存 优化和仲裁 双口RAM 稀疏矩阵

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Flow-Shop网络作业计划对缓冲区容量的影响 被引量：1

14

作者 赵臻 欧贵斌 《武汉科技学院学报》 2000年第4期47-51,共5页

给定一个Flow -Shop网络 ,在资源具备且输出时间一定的条件下 ,网络中的各道工序的开工时间仍可在其最早开工时间和最迟开工时间之间变动 [2 ],由此构成网络中的各种不同的作业计划。本文分析了Flow -Shop网络静态系统不同作业计划对缓... 给定一个Flow -Shop网络 ,在资源具备且输出时间一定的条件下 ,网络中的各道工序的开工时间仍可在其最早开工时间和最迟开工时间之间变动 [2 ],由此构成网络中的各种不同的作业计划。本文分析了Flow -Shop网络静态系统不同作业计划对缓冲区容量的影响 。 展开更多

关键词 Flow-Shop网络 作业计划 缓冲区容量 特征矩阵

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线性缓冲算子及其矩阵表示研究

15

作者 刘卫锋 何霞 《重庆文理学院学报（自然科学版）》 2011年第5期15-18,共4页

根据缓冲算子的结构,提出了线性缓冲算子、线性弱化缓冲算子和线性强化缓冲算子及线性缓冲算子矩阵的概念;然后,给出了利用线性缓冲算子矩阵判断线性缓冲弱化算子和线性缓冲强化算子的方法.

关键词 线性缓冲算子 灰色系统 线性缓冲算子矩阵

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膨胀珍珠岩缓冲包装材料的制备及性能

16

作者 郑华明 曹国荣 +1 位作者 许文才 田羽 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期25-27,共3页

研究了利用膨胀珍珠岩,采用发泡技术和模压技术,加入环保型黏合剂及合适的发泡剂等助剂,在黏合过程中进行发泡成型定型,制备缓冲包装材料,对膨胀珍珠岩缓冲包装材料的性能进行了研究,并与EPS、EPE等材料的静态和冲击压缩性能进行了比较... 研究了利用膨胀珍珠岩,采用发泡技术和模压技术,加入环保型黏合剂及合适的发泡剂等助剂,在黏合过程中进行发泡成型定型,制备缓冲包装材料,对膨胀珍珠岩缓冲包装材料的性能进行了研究,并与EPS、EPE等材料的静态和冲击压缩性能进行了比较。结果表明,膨胀珍珠岩缓冲包装材料的静态压缩性能处于EPE和EPS之间,动态压缩性能与EPS和EPE的规律相同,适用于产品脆值比较小缓冲包装。 展开更多

关键词 复合材料 膨胀珍珠岩缓冲材料 发泡模压技术 缓冲性能

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TVGA屏幕图形的打印机输出

17

作者 成鹏飞 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 1994年第1期45-48,共4页

作者因需要用ＭａｃｒｏｓｏｆｔＣ５．０设计了一个拷贝屏幕图形的内存驻留程序。该程序利用半色调技术实现了按不同比例、不同灰度把ＴＶＧＡ显示器上绘制的图形（１２０×７６８，１６色）部分或全部从ＳｔａｒＡＲ３２４０打印... 作者因需要用ＭａｃｒｏｓｏｆｔＣ５．０设计了一个拷贝屏幕图形的内存驻留程序。该程序利用半色调技术实现了按不同比例、不同灰度把ＴＶＧＡ显示器上绘制的图形（１２０×７６８，１６色）部分或全部从ＳｔａｒＡＲ３２４０打印机上输出拷贝。输出的图形清晰，且不失真。 展开更多

关键词 图形拷贝 灰度级 打印机输出

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锂离子电池硅/碳复合负极材料的研究进展 被引量：4

18

作者 樊星 郑永平 沈万慈 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第19期104-108,共5页

负极理论容量最大的硅在充放电过程中,体积过度膨胀粉化导致容量衰减快,成为其作为商用负极材料的最大障碍。碳材料不仅具有一定的电化学活性,结构也较稳定,可以作为硅电极的"缓冲基体";具有高容量和优良循环性能的硅-碳复合... 负极理论容量最大的硅在充放电过程中,体积过度膨胀粉化导致容量衰减快,成为其作为商用负极材料的最大障碍。碳材料不仅具有一定的电化学活性,结构也较稳定,可以作为硅电极的"缓冲基体";具有高容量和优良循环性能的硅-碳复合负极材料已经成为该领域的研究热点。按照碳材料的分类,评述了Si/C复合电极材料,并初步展望了该领域的研究方向。 展开更多

关键词 锂离子电池 负极材料 硅-碳复合材料 缓冲基体

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电脑文字造型技术及其实现

19

作者 林国璋 赵剑昆 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 1995年第5期52-56,共5页

论述了矢量汉字的一般结构和数据形式．用３种方法对三维图形显示中的挖洞问题进行了研究．并讨论了在ＳＧＩ图形工作站上实现文字造型的若干技术问题．

关键词 计算机图形学/矢量汉字 GL图形库 Z-buffer Viewing/Modeling矩阵

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带负顾客的M/M/1多重休假排队系统驱动的流模型 被引量：3

20

作者 刘晓艳 梅宁 徐秀丽 《西北师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第5期25-28,37,共5页

在多重休假M/M/1排队系统驱动的流模型的基础上引入了带有队尾抵消策略的负顾客,通过拟生灭过程和矩阵几何解法得到了驱动过程队长的稳态分布,建立并分析流模型,得到了流模型稳态联合分布函数所满足的微分方程组;引入分布函数的Laplace... 在多重休假M/M/1排队系统驱动的流模型的基础上引入了带有队尾抵消策略的负顾客,通过拟生灭过程和矩阵几何解法得到了驱动过程队长的稳态分布,建立并分析流模型,得到了流模型稳态联合分布函数所满足的微分方程组;引入分布函数的Laplace变换(LT)和Laplace-Stieltjes变换(LST),在微分方程组的基础上得到了稳态库存量的分布函数的Laplace变换结构;基于LT变换和LST变换的关系及其临界条件,进一步得到了平稳库存量的LST、均值及空库概率的简洁表达式. 展开更多

关键词 流模型 负顾客 库存量 空库概率 矩阵几何解 LAPLACE变换 Laplace—Stieltjes变换

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