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消去算法

  • WiMAX接收機(jī)中AGC的算法研究和FPGA實(shí)現(xiàn)

    用戶(hù)對(duì)寬帶無(wú)線接入業(yè)務(wù)、尤其是對(duì)于寬帶無(wú)線化以及移動(dòng)化的需求日益增加,使無(wú)線寬帶接入技術(shù)WiMAX(World interoperability for Microwave Access,即全球微波接入互操作性技術(shù))應(yīng)運(yùn)而生、迅猛發(fā)展,成為這兩年業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。除了通常的互聯(lián)網(wǎng)接入應(yīng)用外,它還將在提供IPTV和VOIP等寬帶業(yè)務(wù)方面取得成功,它還有可能成為一種先進(jìn)的4G蜂窩電話技術(shù)。WiMAX未來(lái)將進(jìn)入蜂窩電話、筆記本電腦和機(jī)頂盒等應(yīng)用中。 本文在介紹WiMAX傳輸標(biāo)準(zhǔn)802.16d基礎(chǔ)上,詳細(xì)闡述了WiMAX接收機(jī)中信道解調(diào)芯片中的自動(dòng)增益控制(Automatic Gain Control,AGC)部分。首先介紹了自動(dòng)增益控制系統(tǒng)的基本組成和其主要特性指標(biāo),通過(guò)對(duì)一個(gè)步進(jìn)式AGC的分析,得到AGC模型的輸出公式。然后針對(duì)WiMAX接收機(jī)內(nèi)AGC系統(tǒng)中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及AGC電路進(jìn)行介紹和理論分析。本文采用SPW(Signal Processing WorkSystem)模型對(duì)AGC電路基本結(jié)構(gòu)的算法分析,并結(jié)合仿真結(jié)果對(duì)AGC電路做了詳盡解說(shuō)并對(duì)參數(shù)進(jìn)行了解釋說(shuō)明。 最后給出了基于SPW和FPGA(Field Programmable Gate Array)驗(yàn)證的結(jié)果。通過(guò)SPW對(duì)AGC進(jìn)行了單獨(dú)的性能測(cè)試,并結(jié)合整個(gè)系統(tǒng)的性能測(cè)試來(lái)說(shuō)明AGC可以和系統(tǒng)的其他模塊協(xié)同工作。在FPGA測(cè)試中,可以證明用Verilog實(shí)現(xiàn)后AGC也同樣能較好的工作。 本文實(shí)現(xiàn)的基于導(dǎo)頻的步進(jìn)式的數(shù)字AGC是針對(duì)WiMAX系統(tǒng)的自動(dòng)增益控制電路提出的解決方案。此算法結(jié)合WiMAX系統(tǒng)的傳輸方式,提出的算法具有迅速鎖定信號(hào)的特點(diǎn),能夠滿足WiMAX系統(tǒng)的要求。同時(shí),由于各種關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計(jì)為寄存器可配的方式,具有很好的靈活性,也就具有了更高的移植性,可以作為一種通用的數(shù)字AGC算法。

    標(biāo)簽: WiMAX FPGA AGC 接收

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶(hù):zhanditian

  • 常模算法的FPGA實(shí)現(xiàn)

    常模信號(hào)是一類(lèi)非常重要的信號(hào),而專(zhuān)門(mén)應(yīng)用于常模信號(hào)的常模算法[1]具有復(fù)雜度較低、實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較簡(jiǎn)單、對(duì)陣列模型的偏差不敏感等顯著的優(yōu)點(diǎn)。因此,常模算法引起了眾多學(xué)者的廣泛關(guān)注。近年來(lái),常模算法在多用戶(hù)檢測(cè)領(lǐng)域[2]的研究越來(lái)越受到諸多學(xué)者的關(guān)注。不僅如此,常模算法在其他領(lǐng)域也是備受矚目,如常模算法在盲均衡以及波束形成等領(lǐng)域的應(yīng)用也是目前研究的熱點(diǎn)。除此之外,常模算法已經(jīng)不僅僅局限在應(yīng)用于常模信號(hào),也可應(yīng)用于多模信號(hào)[3]等。 本文對(duì)常模算法在多用戶(hù)檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用以及FPGA[4]實(shí)現(xiàn)作了較多的研究工作,共分六章進(jìn)行闡述。第一章為緒論,介紹了論文相關(guān)背景和本文的結(jié)構(gòu);第二章首先對(duì)常模算法作了理論分析,并改進(jìn)了傳統(tǒng)的2-2型常模算法,我們稱(chēng)之為M2-2CMA,它在誤碼率性能上有一些改善;之后在MATLAB平臺(tái)上搭建了仿真平臺(tái),分析了常模算法在多用戶(hù)檢測(cè)中的應(yīng)用;第三章研究了相關(guān)文獻(xiàn),簡(jiǎn)單介紹了FPGA概念及其設(shè)計(jì)流程和設(shè)計(jì)方法,并對(duì)VerilogHDL以及Quartus軟件做了簡(jiǎn)要介紹;第四章則詳細(xì)介紹了常模算法的FPGA實(shí)現(xiàn),用一種基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的方法確定了數(shù)據(jù)位長(zhǎng)及精度,提出了其實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)框圖,并詳細(xì)闡述了各主要模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),同時(shí)給出了最后的報(bào)告文件以及最高數(shù)據(jù)處理速度;第五章則在MATLAB平臺(tái)和QuartuslI的基礎(chǔ)上搭建了一個(gè)仿真平臺(tái),借助于平臺(tái)分析了2-2型常模算法移植到FPGA平臺(tái)后的性能,對(duì)不同的精度對(duì)系統(tǒng)性能的影響做了討論,也統(tǒng)計(jì)了不同信噪比、多址干擾下的誤碼率性能。最后一章是對(duì)全文的總結(jié)和對(duì)未來(lái)的展望。

    標(biāo)簽: FPGA 算法

    上傳時(shí)間: 2013-06-23

    上傳用戶(hù):hzy5825468

  • 動(dòng)態(tài)可重構(gòu)FPGA的布局布線算法研究

    可編程邏輯芯片特別是現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(Field-Programmable Gate Array,F(xiàn)PGA)芯片的快速發(fā)展,使得新的芯片能夠根據(jù)具體應(yīng)用動(dòng)態(tài)地調(diào)整結(jié)構(gòu)以獲得更好的性能,這類(lèi)芯片稱(chēng)為動(dòng)態(tài)可重構(gòu)FPGA芯片(Dynamically ReconfigurableFPGA,DRFPGA)。然而,使用這類(lèi)芯片構(gòu)建的可重構(gòu)系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用前還有許多問(wèn)題需要解決。一個(gè)基本的問(wèn)題就是動(dòng)態(tài)可重構(gòu)FPGA芯片中的可重構(gòu)功能單元(Reconfigurable Functional Unit,RFU)的模塊布局問(wèn)題和模塊間的布線問(wèn)題。 本文從基本的FPGA芯片結(jié)構(gòu)和CAD算法談起,介紹了可重構(gòu)計(jì)算的概念,建立了可重構(gòu)計(jì)算系統(tǒng)模型和動(dòng)態(tài)可重構(gòu)FPGA芯片模型,在此模型上提出一個(gè)基于劃分和時(shí)延驅(qū)動(dòng)的在線布局算法,和一個(gè)基于Pathfinder協(xié)商擁塞算法的布線算法,來(lái)解決動(dòng)態(tài)可重構(gòu)FPGA芯片的布局和布線問(wèn)題。由硬件描述語(yǔ)言(Hardware Description Language,HDL)描述的電路首先被劃分成有限數(shù)目的層,然后將這些電路層布局到芯片的每一層,同時(shí)確保關(guān)鍵路徑的時(shí)延最小。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,布局算法與傳統(tǒng)的布局算法(或者文獻(xiàn)[37]中的算法)相比,在時(shí)延上平均減少27%,在線長(zhǎng)上平均減少34%(或者11%),在運(yùn)行時(shí)間上平均減少42%(或者97%)。布線算法與傳統(tǒng)的布線算法相比,能夠?qū)⒕€長(zhǎng)降低26%,將水平通道寬度降低27%,顯示出較高的性能。

    標(biāo)簽: FPGA 動(dòng)態(tài)可重構(gòu) 布局布線 算法研究

    上傳時(shí)間: 2013-05-24

    上傳用戶(hù):Neoemily

  • 基于DSP和FPGA的CDMA多用戶(hù)檢測(cè)技術(shù)

    隨著社會(huì)的進(jìn)步及移動(dòng)用戶(hù)的迅猛增長(zhǎng),第三代移動(dòng)通信越來(lái)越受到各界的重視。多用戶(hù)檢測(cè)技術(shù)是第三代移動(dòng)通信中重要的技術(shù)之一;常規(guī)CDMA接收機(jī)采用匹配濾波器的結(jié)構(gòu),但是這種結(jié)構(gòu)的接收機(jī)并沒(méi)有考慮到信道中多址干擾的存在,使彼此間影響減少來(lái)提高系統(tǒng)容量;而功控的方法也沒(méi)有從接收信號(hào)中真正去除多址干擾,只能緩解這種矛盾,不能從根本上解決問(wèn)題。要想真正消除干擾,大幅度提高系統(tǒng)容量,必須通過(guò)多址對(duì)消和多用戶(hù)檢測(cè)技術(shù)。 本文首先介紹了CDMA的基本原理和多用戶(hù)檢測(cè)的基本原理。然后重點(diǎn)介紹和分析各種多用戶(hù)檢測(cè)的原理,然后依據(jù)多用戶(hù)檢測(cè)的四個(gè)技術(shù)指標(biāo)對(duì)各種多用戶(hù)檢測(cè)的方法進(jìn)行比較,從中選擇實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,性能優(yōu)越的解相關(guān)檢測(cè)器來(lái)作為實(shí)現(xiàn)的標(biāo)的算法。 然后,本文重點(diǎn)研究分析解相關(guān)檢測(cè)器的原理,給出了實(shí)現(xiàn)解相關(guān)檢測(cè)器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)的流程,其中包括硬件電路的搭建和軟件實(shí)現(xiàn)的方法。硬件電路是基于DSP(TI公司的TMS320C5402)和FPGA(Altera公司的EP1K10Q208-3)來(lái)完成。軟件部分主要采用C語(yǔ)言來(lái)完成。 本文系統(tǒng)研究了多用戶(hù)檢測(cè)技術(shù),并實(shí)現(xiàn)了解相關(guān)算法,在理論研究和實(shí)際應(yīng)用方面都有一定的價(jià)值。

    標(biāo)簽: CDMA FPGA DSP 多用

    上傳時(shí)間: 2013-07-29

    上傳用戶(hù):anpa

  • 圖像壓縮和AES加密算法的實(shí)現(xiàn)

    本文對(duì)基于FPGA的CCSDS圖像壓縮和AES加密算法的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究。主要完成的工作有: (1)深入研究CCSDS圖像壓縮算法,并根據(jù)其編碼方案,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)的編解碼器。從算法性能和硬件實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度兩個(gè)方面,將該算法與具有類(lèi)似算法結(jié)構(gòu)的JPEG2000和SPIHT圖像壓縮算法作比較分析; (2)利用硬件描述語(yǔ)言VerilogHDL實(shí)現(xiàn)CCSDS圖像壓縮算法和AES加密算法; (3)優(yōu)化算法復(fù)雜度較大的功能模塊,如小波變換模塊等。使用雙端口內(nèi)存模塊增加數(shù)據(jù)讀寫(xiě)速度,利用DSP塊處理核心運(yùn)算單元,從而很大程度上提高了模塊的運(yùn)行速度,并降低了芯片的使用面積; (4)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的模塊級(jí)流水線,在幾乎不增加占用芯片面積的情況下,提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量; (5)在QuartusⅡ和ModelSim仿真環(huán)境下對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行模塊級(jí)和系統(tǒng)級(jí)的功能仿真、時(shí)序仿真和驗(yàn)證。在硬件系統(tǒng)測(cè)試階段,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)FPGA與PC機(jī)的串口通信模塊,提高了系統(tǒng)驗(yàn)證的工作效率。

    標(biāo)簽: AES 圖像壓縮 加密算法

    上傳時(shí)間: 2013-05-19

    上傳用戶(hù):1757122702

  • 高速圖像采集系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

    圖像采集是數(shù)字化圖像處理的第一步,開(kāi)發(fā)圖像采集平臺(tái)是視覺(jué)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)。視覺(jué)檢測(cè)的速度是視覺(jué)檢測(cè)要解決的關(guān)鍵技術(shù)之一,也是專(zhuān)用圖像處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)所要完成的首要目標(biāo)

    標(biāo)簽: 高速圖像采集

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶(hù):waitingfy

  • 雷達(dá)信號(hào)預(yù)處理算法的研究

    在VTS(Vessel Tramc Services船舶交管系統(tǒng))系統(tǒng)中,雷達(dá)信號(hào)的處理器的能力己成為制約雷達(dá)目標(biāo)錄取、跟蹤處理能力和可靠性以及整個(gè)VTS系統(tǒng)工作的主要因素。隨著區(qū)域性VTS的建立,要求將雷達(dá)信號(hào)以最高的質(zhì)量和最低的代價(jià)遠(yuǎn)距離傳輸,而達(dá)到這一要求的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)一雷達(dá)信息的壓縮處理也將受到雷達(dá)信號(hào)預(yù)處理系統(tǒng)的影響。 因此,研究更有效的VTS雷達(dá)信號(hào)預(yù)處理系統(tǒng)是一項(xiàng)很有價(jià)值和實(shí)際意義的工作。本文是在前人研究成果的基礎(chǔ)上,面向?qū)嶋H應(yīng)用的需求,主要研究VTS雷達(dá)信號(hào)預(yù)處理算法的設(shè)計(jì)方法和實(shí)現(xiàn)手段,設(shè)計(jì)完成了一個(gè)數(shù)字化的雷達(dá)原始信號(hào)實(shí)時(shí)采集與處理系統(tǒng)。 本設(shè)計(jì)主要包括雷達(dá)信號(hào)的采集、雜波抑制處理以及與DSP芯片的信號(hào)傳輸。在硬件結(jié)構(gòu)上,本設(shè)計(jì)采用FPGA完成信號(hào)的采集、CFAR處理和雷達(dá)信號(hào)檢測(cè)器的設(shè)計(jì),將大量的以前需要由DSP芯片來(lái)完成的算法移植到FPGA中實(shí)現(xiàn),大大減輕了DSP芯片的工作壓力,也減小了系統(tǒng)的體積。 在算法研究中,設(shè)計(jì)中重點(diǎn)討論了雜波的抑制方法和目標(biāo)的檢測(cè)方法。本文在研究了大量現(xiàn)有的雷達(dá)信號(hào)雜波抑制及信號(hào)檢測(cè)的算法的基礎(chǔ)上,比較了各種算法的優(yōu)劣,最終選擇了一種適合本次設(shè)計(jì)要求的CFAR算法和雙極點(diǎn)濾波雷達(dá)信號(hào)檢測(cè)器在FPGA中實(shí)現(xiàn)。 論文中對(duì)設(shè)計(jì)中所采用的方法給出了理論分析、試驗(yàn)仿真結(jié)果和試驗(yàn)實(shí)際調(diào)試結(jié)果。通過(guò)本文所述的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn),本文設(shè)計(jì)的雷達(dá)信號(hào)預(yù)處理系統(tǒng)對(duì)雷達(dá)視頻信號(hào)的采集與傳輸都有很好的效果,所選用的雜波處理算法對(duì)雷達(dá)雜波、雨雪雜波和陸地回波都具有較好的抑制作用,能有效地處理雷達(dá)雜波中的尖峰成分,使信噪比得到較大改善。

    標(biāo)簽: 雷達(dá)信號(hào) 法的研究 預(yù)處理

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶(hù):pei5

  • 基于FPGA的圖像處理算法及壓縮編碼

    本文以“機(jī)車(chē)車(chē)輛輪對(duì)動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置”為研究背景,以改進(jìn)提升裝置性能為目標(biāo),研究在Altera公司的FPGA(Field Programmable Gate Array)芯片Cyclone上實(shí)現(xiàn)圖像采集控制、圖像處理算法、JPEG(Joint Photographic Expert Group)壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)的基本系統(tǒng)。本文使用硬件描述語(yǔ)言Verilog,以RedLogic的RVDK開(kāi)發(fā)板作為硬件平臺(tái),在開(kāi)發(fā)工具OUARTUS2 6.0和MODELSIM SE 6.1B環(huán)境中完成軟核的設(shè)計(jì)與仿真驗(yàn)證。 數(shù)據(jù)采集部分完成的功能是將由模擬攝像機(jī)拍攝到的圖像信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化,然后從數(shù)據(jù)流中提取有效數(shù)據(jù),加以適當(dāng)裁剪,最后將奇偶場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)合并成幀,存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中。數(shù)字化及碼流產(chǎn)生的功能由SAA7113芯片完成,由FPGA對(duì)SAA7113芯片初始化設(shè)置、控制,并對(duì)數(shù)字化后的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。 圖像處理算法部分考慮到實(shí)時(shí)性與算法復(fù)雜度等因素,從裝置的圖像處理流程中有選擇性地實(shí)現(xiàn)了直方圖均衡化、中值濾波與邊緣檢測(cè)三種圖像處理算法。 壓縮編碼部分依據(jù)JPEG標(biāo)準(zhǔn)基本系統(tǒng)順序編碼模式,在FPGA上實(shí)現(xiàn)了DCT(Discrete Cosine Transform)變換、量化、Zig-Zag掃描、直流系數(shù)DPCM(Differential Pulse Code Modulation)編碼、交流系數(shù)RLC(Run Length code)編碼、霍夫曼編碼等主要步驟,最后用實(shí)際的圖像數(shù)據(jù)塊對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了驗(yàn)證。

    標(biāo)簽: FPGA 圖像處理 壓縮編碼 算法

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶(hù):qazwsc

  • 基于FPGA的圖像壓縮卡設(shè)計(jì)

    目前的國(guó)內(nèi)的CCD高清攝相頭能夠輸出一組視頻信號(hào)和數(shù)字圖像信號(hào),雖然視頻信號(hào)能夠直接在監(jiān)視器顯示,但是輸出的數(shù)字圖像信號(hào)占用存儲(chǔ)空間太大,不便于進(jìn)行傳輸。本文設(shè)計(jì)了一種基于FPGA的數(shù)字圖像壓縮卡。 在過(guò)去的十幾年中,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織制訂了一系列的國(guó)際視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)并廣泛應(yīng)用到各種領(lǐng)域。It.264/AVC是ITU-T和ISO聯(lián)合推出的新標(biāo)準(zhǔn),采用了近幾年視頻編碼方面的先進(jìn)技術(shù),以較高編碼效率和網(wǎng)絡(luò)友好性成為新一代國(guó)際視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。 新發(fā)展的H.264/AVC比原有的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)大幅度提高了編碼效率,但其運(yùn)算復(fù)雜度也大大增加,本文簡(jiǎn)要分析了H.264/AVC的復(fù)雜度及其優(yōu)化的途徑,給出了主要模塊的優(yōu)化算法實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 H.264/AVC仍基于以前視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償混合編碼方案,主要不同有:增強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)能力,準(zhǔn)確匹配的較小塊變換,自適應(yīng)環(huán)內(nèi)濾波器,增強(qiáng)的熵編碼。測(cè)試結(jié)果表明這些新特征使H.264/AVC編碼器提高50%編碼效率的同時(shí),增加了一個(gè)數(shù)量級(jí)的復(fù)雜度。實(shí)際中恰當(dāng)?shù)厥褂肏.264/AVC編碼工具可以較低的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度得到與復(fù)雜配置相當(dāng)?shù)木幋a效率。故實(shí)際編碼系統(tǒng)開(kāi)發(fā)需要在運(yùn)算復(fù)雜性和編碼效率之間進(jìn)行折衷、兼顧考慮。H.264/AVC引入的新編碼特征既增加基本模塊的復(fù)雜度,也成倍增加算法的復(fù)雜度。針對(duì)它們的作用和實(shí)現(xiàn)方法的不同,可采用不同的硬件實(shí)現(xiàn)方法。本文基于上述思路進(jìn)行優(yōu)化,具體的工作包括:針對(duì)去塊濾波的復(fù)雜性,本文提出一種適合硬件實(shí)現(xiàn)的算法,使其在節(jié)省了資源的同時(shí),很好的達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)所定義的性能。針對(duì)變換量化的復(fù)雜性,本文提出一種既滿足整體的硬件流水結(jié)構(gòu),又極大的降低了硬件資源的實(shí)現(xiàn)方法。針對(duì)碼率控制的實(shí)現(xiàn),本文提出了一種有別于傳統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式的算法,在保證實(shí)時(shí)性的同時(shí),極大的提高了編碼器的性能。本文基于上述算法還進(jìn)行Baseline Profile編碼器的研究,給出了一種實(shí)時(shí)編碼器結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了對(duì)高清圖像格式(720P)的實(shí)時(shí)編碼,并將其和當(dāng)前業(yè)界先進(jìn)水平進(jìn)行了對(duì)比,表明本文所實(shí)現(xiàn)得結(jié)構(gòu)能夠達(dá)到當(dāng)前業(yè)界的先進(jìn)水平。

    標(biāo)簽: FPGA 圖像 壓縮卡

    上傳時(shí)間: 2013-07-23

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  • 網(wǎng)絡(luò)路由器報(bào)文交換算法及實(shí)現(xiàn)

    隨著現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量迅速增長(zhǎng),傳統(tǒng)的路由器已經(jīng)無(wú)法滿足網(wǎng)絡(luò)的交換和路由需求。當(dāng)前,新一代路由器普遍利用了交換式路由技術(shù),通過(guò)使用交換背板以充分利用公共通信鏈路,有效的提高了鏈路的利用率,并使各通信節(jié)點(diǎn)的并行通信成為可能。硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中結(jié)合了專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)處理器,可編程器件各自的特點(diǎn),采用了基于ASIC,F(xiàn)PGA,CPLD硬件結(jié)構(gòu)模塊化的設(shè)計(jì)方法。基于ASIC技術(shù)體系的GSR的出現(xiàn),使得路由器的性能大大提高。但是,這種路由器主要滿足數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(文字,圖象)的傳送要求,不能解決全業(yè)務(wù)(語(yǔ)音,數(shù)據(jù),視頻)數(shù)據(jù)傳送的需要。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大,矛盾越來(lái)越突出,而基于網(wǎng)絡(luò)處理器技術(shù)的新一代路由器,從理論上提出了解決GSR所存在問(wèn)題的解決方案。 基于網(wǎng)絡(luò)路由器技術(shù)實(shí)現(xiàn)的路由器,采用交換FPGA芯片硬件實(shí)現(xiàn)的方式,對(duì)路由器內(nèi)部各種單播、多播數(shù)據(jù)包進(jìn)行路由轉(zhuǎn)發(fā),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)路由器與外部數(shù)據(jù)收發(fā)芯片的數(shù)據(jù)通信。本文主要針對(duì)路由器內(nèi)部交換FPGA芯片數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)流程的特點(diǎn),分析研究了傳統(tǒng)交換FPGA所采用的交換算法,針對(duì)簡(jiǎn)單FIFO算法所產(chǎn)生的線頭阻塞現(xiàn)象,結(jié)合虛擬輸出隊(duì)列(VOQ)機(jī)制及隊(duì)列仲裁算法(RRM)的特點(diǎn),并根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)中各外圍接口芯片,給出了一種消除數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中出現(xiàn)的線頭阻塞的iSLIP改進(jìn)算法。針對(duì)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)單播、多播數(shù)據(jù)包在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)處理過(guò)程的不同,給出了實(shí)際的解決方案。并對(duì)FPGA外部SSRAM包緩存帶寬的利用,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的包亂序現(xiàn)象及FPGA內(nèi)部環(huán)回?cái)?shù)據(jù)包的處理流程作了分析并提出了解決方案,有效的提高了路由器數(shù)據(jù)交換性能。 根據(jù)設(shè)計(jì)方案所采用的算法的實(shí)現(xiàn)方式,結(jié)合FPGA內(nèi)部部分關(guān)鍵模塊的功能特點(diǎn)及性能要求,給出了交換FPGA內(nèi)部可用BlockRam資源合理的分配方案及部分模塊的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn),滿足了實(shí)際的設(shè)計(jì)要求。所有處理模塊均在xilinx公司的FPGA芯片中實(shí)現(xiàn)。

    標(biāo)簽: 網(wǎng)絡(luò) 報(bào)文交換 算法 路由器

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

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