关键词： CompCert   编译器   编译器重定向   龙芯架构   形式化验证的编译器   Coq  

摘要： CompCert是著名的C语言可信编译器,它借助于交互式定理证明工具Coq实现,能够确保生成的目标汇编代码保持源代码的语义,具有极高的可信度,近年来被广泛应用于学术界和工业界的许多安全攸关任务的研发工作中。CompCert编译器的当前版本支持多种目标机结构,然而目前尚缺乏针对国内自主研发处理器的版本,如龙芯(Loongson)处理器体系结构(LoongArch)。将CompCert重定向到龙芯等国产处理器,对我国安全攸关软件领域的发展大有裨益。本文对CompCert编译器的设计理念、框架结构和龙芯架构的特点进行分析,改造CompCert编译器的后端,使其可以生成能在龙芯处理器上运行的汇编代码,并细致阐述不同模块的工作内容。重定向到龙芯处理器的CompCert编译器具有接近GCC-O1的性能,可满足许多场景的使用。

关键词： NUMA架构   不平衡多线程   网络通信   延迟检测  

摘要： 针对不平衡动态多线程网络通信延迟检测不精准的问题,提出了NUMA架构下不平衡多线程网络通信延迟检测方法。引入通信进程性能降低比例,分析NUMA架构下的不平衡多线程网络通信延迟结构。计算不平衡多线程的网络通信延迟数据并行处理时间,确定静态、动态延迟路径。分析NUMA架构延迟节点组织形式,计算从发生时间到发送时间产生的延迟,并根据静态、动态信息帧检测相应延迟。由实验结果可知,所研究方法静态通信情况下的延迟时间最长为1.45 min,最短为0.5 min,与实际延迟时间一致;动态通信情况下的延迟时间最长为9 min,最短为3.1 min,与实际延迟时间仅存在最大为0.3 min的误差。

关键词： 2.4GHz射频接收器   接收前端   低功耗   低噪声  

摘要： 根据无线通信的技术要求,设计了一种工作在2.4GHz的低功耗、低噪声的射频接收器前端电路.利用一种带动态箝位和跨导增强技术的低噪声放大器(LNA),降低功耗的同时保持高增益和稳定性,避免了电路在工艺、电压、温度(PVT)下性能下降的问题;采用一种二阶前馈补偿的运算放大器(OTA),有效拓展了带宽,保证了跨阻放大器(TIA)在高频时具有低输入阻抗,降低了整体电路的噪声.版图仿真结果表明,基带频率为1MHz时,在1V电源供电下,所设计电路实现了40dB的转换增益和-15dB的输入匹配,双边带噪声系数(NF)为4.9dB,输入三阶交调点(IIP3)大于-24dBm,总静态功耗为3.6mW.

关键词： 正则表达式匹配   状态预测   数据过滤  

摘要： 数据过滤算法在大数据处理领域有着重要的作用。基于正则表达式匹配技术的数据过滤算法凭借强大的特征表达能力适合于处理大规模复杂数据。然而,传统的正则表达式匹配过程为串行匹配,造成性能低,无法满足现代数据处理的需求。针对传统正则表达式匹配性能低的问题,提出一种基于多线程和状态预测的正则表达式加速匹配算法,称之为μFA:基于向量指令执行字符值比较,获取可直接跳过的信任字符数。同时,基于多线程加速和状态猜测技术,实现字符串的分段匹配处理,通过圈定字符危险区域,研判各分段最终匹配结果的正确性。实验结果表明,μFA算法的吞吐率是原始DFA算法的10.12~91.36倍、?FA算法的1.08~2.97倍。

关键词： 无人机视频   多线程   并行处理   图像配准   非线性优化   闭环检测   累积误差   实时拼接  

摘要： 针对无人机视频流的实时拼接方法进行深入研究,提出一种多线程并行处理的无人机视频实时拼接方法,主要解决无人机视频流实时拼接问题。该方法充分利用计算机并行运算的特点,将视频实时拼接工作分解成多线程工作模式,主要由图像配准线程、非线性优化线程、闭环检测线程、图像拼接线程组成,其中图像配准线程实现对视频关键帧的自适应提取和配准,包括特征点检测、特征点匹配、图像粗配准;非线性优化线程完成对拼接参数模型的动态优化以最小化配准误差,及时修正实时配准引入的误差;闭环检测线程检测当前帧与历史帧存在的闭环图像对,通过闭环图像对进行非线性全局优化以最小化全局配准误差;图像拼接线程则根据优化后的配准参数动态生成拼接影像。通过4组实验数据验证了该方法的有效性和实用性,能有效消除多帧拼接的累积误差,实现对无人机视频流的实时拼接。

关键词： 低功耗广域网   功率控制   信道分配   拍卖理论  

摘要： 针对低功耗广域网(Low Power Wide Area Network,LPWAN)的节能需求和远近节点优先级问题,提出了一种联合功率控制与信道分配策略。首先,综合考虑节点的能量消耗、通信质量,建立系统优化模型,得到最优功率控制策略;然后,终端节点根据自身数据传输需求、剩余能量、通信距离等因素提交信道申请,汇集节点会利用拍卖理论对信道进行集中分配;最后,该算法通过调节节点发射功率以及分配无线信道资源,有效提升了网络能效,降低了大规模物联网的系统能耗,确保了数据传输的可靠性。

关键词： eSeis Neo   无线节点   采集系统   高精度   低功耗   驯钟  

摘要： 新一代eSeis Neo无线节点采集系统具有性能稳定可靠、功耗低、适应性强、操作简单、价格低廉等特点。该仪器通过全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)驯钟技术提高了采集系统与激发源的同步精度。高精度32位AD(analog-to-digital)转换芯片保证了节点能够精确采集到保真的地震信号。无人机质控功能弥补了无线节点"盲采"的短板。低功耗采集站、高性能的锂铁电池、超大的采集站内存保证了节点野外超长的工作时间,施工中节点系统可在常温下连续工作25 d以上。

关键词： RC振荡器   低功耗   温度补偿   电流修调  

摘要： 为了降低温度对MCU时钟频率的影响以及减小MCU的功耗,基于0.18μm标准CMOS工艺,设计了一种低功耗RC振荡器。该振荡器采用PTAT(Proportional To Absolute Temperature)电流和CTAT(Complementary To Absolute Temperature)电流相加给电容充电,对振荡器的频率进行温度补偿,降低温度对输出振荡频率的影响;采用低功耗亚阈值运算放大器代替传统比较器,极大降低了振荡器的功耗;设计电流修调电路,提高了振荡器输出频率的精度。该振荡器的供电电压为1.8 V,工艺角为TT时,输出振荡频率为231 kHz,静态工作电流为9.6μA;在温度变化为-25~125℃时,频率变化范围在1%以内,温度系数为5.9×10^(-5)℃^(-1),最大工作电流仅为12μA;在电源电压变化0.1 V时,频率变化范围在1.8 kHz以内。

关键词： 高频电磁加热   低功耗   温度均匀分布  

摘要： 针对高频加热装置目前存在加热效率低下、耗电量大、加热温度不均匀等缺点,基于电磁场基本理论与平行磁场同向矢量叠加磁场增强原理,研究发明了一种新型温度场均匀分布、低功耗的高频电磁加热装置。通过仿真实验对电磁线圈的排列方式、线圈匝数、线圈之间的间隔以及线圈与加热板距离等结构及参数进行优化研究,获得平行线圈之间的最佳优化间隙为15 mm,导磁加热板和加热线圈的最佳距离为5 mm,实现了低功耗、中心和边缘加热温差小的性能。

关键词： 激光   低功耗   道路车位   智慧停车管理   STM32  

摘要： 文章设计并实现了一种基于激光探测的智慧停车管理系统。系统基于STM32U575主控制器,通过激光探测配合摄像头的方式,能够准确识别车辆的出入场,并将其记录上传实现停车费用的自动计算以至扣费。该系统实现了停车管理的自动化和智能化,用户体验良好。该系统具有低功耗、高精度的特点,为道路车位管理提供了一种高效便捷的解决方案。