强激光与粒子束
2022, 34(12): 121003
1 兰州交通大学自动化与电气工程学院，甘肃 兰州 730070
2 兰州交通大学电子信息工程学院，甘肃 兰州 730070
3 兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室，甘肃 兰州 730070
针对铁路时间同步网中上下行链路延迟不一致的问题，提出一种基于改进实时计算数据包排队延迟（ERTCQD）算法的补偿方案。该方案以传输链路时延为依据，得到铁路时间同步网时钟模型；考虑实时计算数据包排队延迟算法中时钟频差计算参数难以获得且时钟频差会导致延迟随时间线性偏移，通过计算线性时钟频差改进该计算方法，并通过求解排队延迟最小数据包估算出排队延迟，最后将该排队延迟引入时钟模型，得到一种新的时钟偏差估计方式，并以此改善延迟不对称导致的对时精度下降问题。研究结果表明：ERTCQD算法的精度更高，平均误差为0.22 ms，基于该方案的补偿效果良好，相比于补偿前，该方案将时钟偏差误差降低了73.2%，链路延迟不对称则降低94.2%。该方案明显提升对时精度，为解决铁路时间同步网延迟不对称提供参考。
光通信 铁路时间同步网 改进实时计算数据包排队延迟算法 延迟不对称补偿 排队延迟 激光与光电子学进展
2021, 58(7): 0706003
为实现全息图的准实时计算,提出了一种基于多图像处理单元(GPU)的Matlab计算机生成的全息图快速算法。该方法充分利用了Matlab编程的简易性和GPU的高计算性能,可有效节约全息图计算时间。模拟结果表明,所提方法的计算速度比传统计算方法提高了两个数量级。
全息 三维显示 准实时计算 图像处理单元 激光与光电子学进展
2019, 56(5): 050901
1 天津大学 精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300072
2 天津大学 微光机电系统技术教育部重点实验室, 天津 300072
图像序列的光流估计理论在机器视觉领域已被提出多年, 但算法的高计算复杂度限制了其在工业领域的应用。为了满足应用的实时性要求, 阐述了一种光流实时估计的实现方法。为了提高算法精度及减少FPGA片内资源消耗, 对L&K光流计算方法进行改进。首先, 通过设计两层光流计算架构来提高精度。针对在此过程中出现的外部存储器读写速率不够的问题, 提出一次读取同时分层缓存、分时计算的方法。考虑到两层光流在计算过程中的迭代关联性, 设计了满足要求的外部存储器数据读出顺序表; 然后, 针对卷积运算资源消耗大的问题, 设计了新的卷积权重函数, 能够将卷积计算量降低73%, 从而节省了大量逻辑资源;最后通过实验验证, 所提出的FPGA光流计算方法的精度高于运行在PC平台的L&K方法, 卷积计算资源消耗明显降低。设计的系统可以完成1 280×1 024 pixel、60 frame/s输入视频的计算, 满足光流计算的实时性要求。
两层光流 改进L&K算法 实时计算 现场可编程订阵列 two levels optical flow improved L&K algorithm real time Field-Programmable Gate Array(FPGA)
1 中国工程物理研究院 电子工程研究所, 四川 绵阳 621999
2 西南科技大学, 四川 绵阳 621010
为解决基于PC机平台、高达1 GHz采样率下的相关函数计算的实时性需求, 针对中子脉冲序列核信号本身所具有的结构特点, 设计了高速、实时的相关函数计算方法, 实现了采样率为1 GHz的中子脉冲序列核信号的实时相关函数计算。性能测试结果表明, 算法达到了对中子脉冲序列核信号进行相关计算的时间在1 h以内的实时性要求, 使得铀部件质量丰度的实时检测成为可能。
高采样率 中子脉冲序列 相关计算 实时计算 实时检测 high sampling rates neutron pulse series correlation calculation real-time calculation real-time detect 强激光与粒子束
2019, 31(2): 026002
西安电子科技大学 物理与光电工程学院，陕西 西安 710071
在复杂海洋背景下，诱饵弹的发射对海面环境及舰船目标的干扰影响不可忽略。为了实时计算耦合的红外海洋干扰场景，利用了舰载和机载诱饵弹空时域分布特性及红外辐射模型，分析了诱饵弹在红外波段的工作特点；根据诱饵弹与海洋环境的辐射能量作用机理，利用双向反射率分布函数建立了海面面元的散射特性模型；构建了基于GPU并行运算的海上诱饵弹干扰场景渲染框架，实现了复杂海洋环境中舰载和机载诱饵弹干扰结果的实时计算；评估了舰载和机载诱饵弹对舰船成像结果的影响，并定量分析了舰船对比度随诱饵弹发射角度及观察高度的影响，为复杂海环境目标的侦查探测算法研究、诱饵弹开发提供了依据。
红外诱饵弹 红外海洋 干扰建模 实时计算 舰船识别 infrared decoy infrared marine scene interference model real-time computation vessel detection 红外与激光工程
2016, 45(3): 0304009
南京航空航天大学 理学院，江苏 南京 211100
鉴于复杂大气条件下的红外系统作用距离难以精确、实时地计算，提出一种建立红外系统作用距离实时计算系统的方法。通过将MODTRAN软件与基于光谱等分法建立的红外系统作用距离模型有机地结合起来，实现对于MODTRAN软件自动写入配置及调用计算,简化了大气模型的配置方法，并能够自动读取MODTRAN生成的结果输出文件。对某探测目标在不同海拔高度（1 km~6 km）及不同降雨强度(0 mm/h~4 mm/h)下红外系统作用距离进行计算，结果表明：探测高度的变化对于红外系统作用距离有比较明显的影响，其中在1 km~3 km探测高度范围内，探测距离变化尤为明显。降雨对于红外系统作用距离影响巨大。降雨强度为1 mm/h时，红外系统作用距离衰减为无降雨时的50%。当降雨强度大于3 mm/h时，作用距离趋于稳定。
红外系统 作用距离 大气透过率 实时计算 infrared system operating distance atmospheric transmittance MODTRAN MODTRAN real-time calculation
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所， 长春 130033
2 中国科学院研究生院， 北京 100039
为了获得大数据量、高速图像下传的高分辨率CCD相机的实时传递函数，提出了一种基于图像快视与采集记录系统的CCD相机成像质量自动评价方法。应用计算机高速信息采集和存储技术，在分析对比度传递函数和调制传递函数之间关系的基础上，利用高对比度矩形靶标法计算CCD相机的传递函数，设计了传递函数实时计算系统，从而完成对CCD相机整机系统的像质实时评价。实验结果表明:当像元数达到20000个，采集速度达到3.2Gb/s时，该方法能够高速率并且准确实时地计算传递函数。
CCD相机 实时计算 调制传递函数 对比度传递函数 CCD camera realtime calculation modulation transfer function contrast transfer function
1 重庆大学 光电技术及系统教育部重点实验室,重庆 400044
2 重庆大学 通信工程学院,重庆 400044
为解决基于PC机平台、高达1 GHz采样率下之相关计算和频谱分析对实时性要求的关键技术问题,针对中子脉冲序列核信号本身所具有的特殊的“0,1”结构特点,采用快速移动的方法,借助于内存管理及SSE优化设计,创建了优化频谱分析的流程,构造了高速、实时的相关计算和功率谱分析算法,实现了1 GHz采样率下的中子脉冲序列核信号的实时相关计算和频谱分析。性能测试结果表明,在计数率为3×106 s-1,单个块(长度为1 024)时,研究的相关算法的计算时间为0.29 μs,相应的英特尔数学内核库的相关计算时间为129.95 μs。现场实际试验表明,该算法达到了对中子脉冲序列核信号进行相关计算和频谱分析的实时性要求。
核系统 中子脉冲序列 相关计算 频谱分析 实时计算 nuclear system neutron pulse series correlation calculation spectrum analysis real-time calculation 强激光与粒子束
2009, 21(11): 1724
本文提出一种无需滤波处理的调频条纹分析算法,该算法与傅里叶技术相比具有省时、便于进行快速、实时位相测量等优点。
调频条纹 实时计算
