一种柔性容错TTCAN协议调度算法的设计与应用

CAN总线在当前的武器信息装备中已经得到广泛的应用,其采用的基于优先级的非破坏性逐位仲裁机制,在通信实时性和可靠性等方面存在一定缺陷。针对上述问题,引入了基于时间触发的TTCAN协议,在分析当前流行的TTCAN协议调度算法的基础上提出了4点优化方案,设计出一种新型容错调度算法,并以某型坦克为应用背景进行了实例验证。     

SpaceFibre星载数据网络低延时确定性调度算法

针对超高速SpaceFibre星载网络中多源数据传输的确定性和实时性应用需求,提出一种分类细粒度低延时确定性调度算法。该算法基于差异化调度策略的思想,将数据流划分为三类。为实现网络资源的细粒度分配,引入扩展时隙。该算法采用无冲突均匀调度方法,降低了数据包的平均排队延时。为适应有效载荷组网的航天应用场景,该算法兼顾网络拓扑结构生成调度方案。为验证算法有效性,在OPNET仿真平台下利用自定义建模技术搭建网络仿真模型。仿真结果表明:相比优先权调度和无冲突连续调度机制,该算法实现了时间敏感数据流的确定性传输;随着时隙数目的增加,网络的延时性能和抗抖动性能显著提升,吞吐量性能得到保证;该算法具有一定的航天工程实用价值。     

车电系统TTCAN网络调度设计与分析

针对传统CAN总线无法满足车电系统进一步发展对总线实时性和确定性要求的难题,引入具有时间触发机制的TTCAN (Time-Triggered Controller Area Network)网络,给出了一种车电系统TTCAN网络调度算法.在此基础上,构建了一种新的车电系统TTCAN网络调度设计方案,并以消息的最差响应时间、最大发送周期抖动和总线带宽利用率为性能指标分析了该方案的性能,分析表明:该方案具有良好的实时性、确定性和高的总线带宽利用率.     

基于网格划分的无线传感器网络多重覆盖算法

为了延长无线传感器网络的工作周期,在满足网络覆盖性能的前提下,可利用调度算法让一部分节点进入休眠以节省能量。提出了一种基于网格划分的无线传感器网络多重覆盖算法,新算法包括冗余节点判断和节点调度两部分。将节点覆盖区域划分为多个网格,通过判断各个网格是否满足覆盖要求,进而判断节点是否冗余。新算法给出了边界冗余节点判据,在调度过程中能够克服边界效应的影响,同时通过冗余节点能量比较,避免了休眠冲突和覆盖盲区的产生。仿真结果表明,与传统的CPNSS算法相比,新算法对冗余节点的判断更为准确,在网络工作集和平均覆盖度两项性能评价指标上均优于传统调度算法,且对网络节点数量增加造成的影响不敏感,能够有效地减少网络冗余,起到了提升网络性能的效果。     

装甲车辆自动配电系统MilCAN总线通信设计

针对CAN总线实时性不能有效保证这一问题,提出了利用MilCAN总线作为装甲车辆自动配电系统网络总线;在CAN总线模块基础上实现了MilCAN高层协议,分析和设计了系统应用层通信协议。试验结果表明:在CAN模块上实现的MilCAN高层协议性能可靠,能够很好地满足自动配电管理系统数据传输要求。     

Linux内核的进程调度原理及改进算法研究

随着Linux在嵌入式操作系统领域的广泛应用,对Linux实时性能增强的研究也越来越多。通过对Linux进程调度依据和进程调度过程的分析,提出了一种改进的Linux进程调度算法。该算法改造了进程调度队列数据结构,去掉了进程调度选择时的遍历步骤,更改为直接得到待选最高优先级进程,同时,该算法改统一的时间片重新分配策略为分散的时间片重算策略。通过Linux进程调度算法与改进算法的时间复杂度对比分析,改进算法将Linux调度算法O(n)级的时间复杂度降低为O(1)级时间复杂度,因此能够更好地满足实时操作系统时间可测度以及低延迟等要求。     

基于改进协方差控制的传感器管理算法

针对传统的基于协方差控制的传感器管理算法使用全遍历方法所造成的计算量大,以及传感器切换频繁的问题,提出了一种基于改进协方差控制的传感器管理算法。该算法在每一时刻首先判断前一时刻所用传感器组是否能够满足目标跟踪需求,以滤波协方差与期望协方差的偏差作为参考,结合量纲变换和特征值求取,为协方差偏差矩阵经过量纲变换后得到的量纲一致阵的所有特征值设定一个精度阈值,然后判断滤波协方差是否满足期望,从而决定是否维持当前选择的传感器组。在目标作匀速、匀加速、协同转弯等多种场景下进行了算法性能测试分析,仿真结果表明,该算法不仅在大部分场景下满足目标跟踪精度,而且能够提高传感器管理算法的实时性,同时降低传感器的切换频率。     

基于统计性QoS保证的数据包延时界调度算法

讨论了调度算法的性能指标,对目前基于业务流的调度算法的技术特点与性能优劣进行了分析和比较.重点研究了基于时延和丢包率的算法,并提出了一种基于数据包延时界(PDB)排列的调度策略,与WFQ及传统EDF算法进行了比较,证明业务端到端超时概率随网络带宽利用率的变化性能优于传统EDF算法.     

基于DSP的各向异性扩散滤波算法优化实现

基于各向异性扩散的图像滤波算法可以在有效抑制图像噪声的同时较好地保持边缘细节,但复杂的算法很难满足系统实时性要求.采用基于直方图的统计方法来确定图像各向梯度模值数组的中值,有效提高了确定图像梯度阈值算法的效率.针对ADSP-TS201的结构及指令特点对算法进行了优化实现,较好满足了系统实时性的要求.     

雷达脉冲调度

非冲突的发射和接收脉冲的调度能力限制了先进阵列雷达的性能。本论文阐述了在最短时间内N个发射和接收脉冲的调度问题。由整数规划解给出了最佳调度。同时亦描绘了五个次最佳调度算法。从五个次最佳算法中得到的调度与最佳调度算法在二个实例问题中做了比较。     

基于改进蚁群算法的云计算任务调度研究

把改进的蚁群算法应用到云计算任务调度中,通过将任务在虚拟机上的一次分配作为蚂蚁的一次成功搜索,实现了虚拟机的负载均衡和调度时间的优化,提高云计算资源分配的效率。通过在Cloud Sim平台下进行仿真测试,结果显示,改进蚁群算法在负载均衡性能和总的任务调度时间方面均优于基本的蚁群算法。     

双舰编队协同制导防空作战的动态拦截排序问题

针对双舰编队协同制导作战条件下如何对空袭目标进行排序这一问题,依据作战时间给出了排序算法。首先对平台的作战时间进行分析和求解,将射击周期分成了2段,把静态拦截排序问题转化为了2台处理机的同顺序作业排序问题,然后根据输入信息的改变而不断调整空袭目标的顺序以解决动态拦截排序问题,最后在想定条件下仿真计算,结果表明该算法具有较好的适用性。     

基于关键路径和任务复制的多核调度算法

针对目前大多数多核处理器任务分配优化算法没有考虑关键路径上节点对任务完成时间的重要影响,导致任务完成总时间延迟的问题,提出了基于关键路径和任务复制(CPTD)的单任务调度算法。CPTD算法通过复制任务图中fork节点的方式将任务图转化为与之相对应的产品加工树;再在生成的产品加工树中找到关键路径,并采取使关键路径上节点的紧前节点尽早调度的方式,使关键路径上节点尽早开始执行,进而使产品加工树中节点完成时间得以提前,达到缩短任务执行总时间的目的。理论分析表明,CPTD算法能够实现应用程序在多核上充分并行处理,并能缩短任务完成时间。     

维修任务调度的多目标决策模型

通过对维修调度问题进行分析,考虑到战斗力相关的多种目标因素,针对目前研究的目标单一,又未考虑武器的先进程度、配置等缺陷,就修复后的加权作战时间和装备尽可能少的延误数量双重目标加以研究,并给出了调度算法。从而弥补了这些缺陷,使调度更加合理。最后,算例表明模型的求解方法简单,计算时间较短,可有效地实现维修任务调度。     

卫星任务调度问题的约束规划模型

卫星任务规划与调度是空间资源管理的重要内容之一,其目的在于为卫星系统的任务计划编制提供科学合理的决策手段与依据。卫星任务调度问题的重要特点在于,调度任务存在可见时间窗口约束。只有在可见时间窗口内,调度任务才可能执行并完成。在进行合理假设的基础上,建立卫星任务调度问题的约束规划模型。对基本禁忌搜索算法进行改进,提出了模型求解的变邻域禁忌搜索算法。应用结果表明,约束规划模型的建立与求解是合理的。     

考虑随机回放的卫星数传调度问题的一种求解方法

针对考虑随机回放的卫星数传调度问题,从置换空间到调度解空间的映射方法和置换空间的搜索算法两方面进行了研究.提出了一种时间窗优先的置换序列映射算法,并证明该映射算法可以将置换序列映射到调度解空间上的最优解.提出了一种遗传随机搜索算法,基于有记忆功能的随机邻域搜索,在置换空间上搜索产生优化调度的置换序列.仿真计算表明,遗传随机搜索算法可以增强遗传算法的局部搜索能力,在搜索结果上平均获得了2.72%的改进.     

实时磁盘调度算法研究

总结分析了现阶段流行的实时磁盘调度算法,针对磁盘的存储特性,在对任务请求的磁盘访问时间精确预估的基础上,提出了一种新的调度算法-DSJIT(diskjustintime).该算法通过对请求文件在磁盘上分布的预分析得出处理请求所需时间的一个精确预估值,然后根据此预估值再对任务队列进行调度调整,它在保证应用程序对磁盘工作实时要求的同时,尽可能地提高磁盘的吞吐量.最后通过模拟试验,验证了算法的有效性.     

一种应用于数据通道综合的定向搜索流水调度算法

流水调度是专用数字信号处理器高层综合中一个困难而急待解决的问题。给出了一种定向搜索流水调度算法 ,目标是使全面考虑了运算单元、寄存器和互连的硬件代价最小化。它作为一种利用启发信息的迭代算法 ,一方面克服了确定性算法爬峰能力差、易于陷于局部极值的缺点 ,另一方面启发信息的利用加快了搜索过程。典型设计实例显示算法性能达到或超过了目前流水调度文献报道的最好性能     

Two‐agent scheduling on a single sequential and compatible batching machine

We study two‐agent scheduling on a single sequential and compatible batching machine in which jobs in each batch are processed sequentially and compatibility means that jobs of distinct agents can be processed in a common batch. A fixed setup time is required before each batch is started. Each agent seeks to optimize some scheduling criterion that depends on the completion times of its own jobs only. We consider several scheduling problems arising from different combinations of some regular scheduling criteria, including the maximum cost (embracing lateness and makespan as its special cases), the total completion time, and the (weighted) number of tardy jobs. Our goal is to find an optimal schedule that minimizes the objective value of one agent, subject to an upper bound on the objective value of the other agent. For each problem under consideration, we provide either a polynomial‐time or a pseudo‐polynomial‐time algorithm to solve it. We also devise a fully polynomial‐time approximation scheme when both agents’ scheduling criteria are the weighted number of tardy jobs.     

一种用于区分服务路由器的crossbar调度算法

宽带路由器一般采用crossbar交换开关。Crossbar交换开关对QoS (QualityofService)的支持十分重要。提出一种支持IETF区分服务 (DifferentiatedService)服务模型的crossbar调度算法———OSP (OutputSerialPolling) ,该算法带宽利用率高 ,支持报文优先级。与目前存在的同类算法相比 ,具有硬件实现简单的优点