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一种WSN中的能耗优化动态路由算法 被引量:17
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作者 杨银堂 高翔 +1 位作者 柴常春 张剑 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期777-782,共6页
根据无线传感器网络中因节点有效传输半径对路由选择的制约,提出基于最小生成树(MST)的改进分簇多跳路由算法,改善因路由选择对网络能耗的影响.该算法利用Voronoi图的泊松过程特性优化簇首节点数,并结合MST动态调整簇内外节点的路由发... 根据无线传感器网络中因节点有效传输半径对路由选择的制约,提出基于最小生成树(MST)的改进分簇多跳路由算法,改善因路由选择对网络能耗的影响.该算法利用Voronoi图的泊松过程特性优化簇首节点数,并结合MST动态调整簇内外节点的路由发现实现网络能耗优化.仿真结果表明,该算法在开销容忍的前提下,网络负载均衡,并与相同仿真条件下基于LEACH的分层多跳算法相比,更有效地延长了网络寿命,且降低了计算复杂度. 展开更多
关键词 无线传感器网络 VORONOI图 分簇 泊松过程
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处理器可靠性约束的电压频率岛NoC能耗优化 被引量:7
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作者 张剑 周端 +2 位作者 杨银堂 赖睿 高翔 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期2205-2211,共7页
该文针对支持电压频率岛的NoC能耗优化问题,提出了基于电压频率岛划分、分配以及任务映射的能耗优化方法。该方法通过基于处理器可靠性约束的电压频率岛划分,降低了处理器能耗;利用近凸区域选择的电压频率岛分配策略,减少了不同电压岛... 该文针对支持电压频率岛的NoC能耗优化问题,提出了基于电压频率岛划分、分配以及任务映射的能耗优化方法。该方法通过基于处理器可靠性约束的电压频率岛划分,降低了处理器能耗;利用近凸区域选择的电压频率岛分配策略,减少了不同电压岛间复杂路由器的个数;借助量子粒子群算法优化了NoC映射,降低了系统的通信能耗。实验结果表明,该文算法在满足NoC处理器可靠性要求的前提下,可显著降低NoC系统能耗。 展开更多
关键词 片上网络 电压频率岛 可靠性 映射 量子粒子群
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一种低能耗的片上网络映射算法 被引量:5
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作者 张剑 周端 +2 位作者 杨银堂 赖睿 高翔 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期95-100,共6页
对于满足带宽约束的低能耗片上网络映射问题,提出一种基于灾变遗传退火的映射算法.该算法以标准遗传算法为基础,引入Boltzmann选择方法,对遗传操作后的较优个体采用多邻域的模拟退火操作进行优化,对处于停滞状态的种群使用灾变操作重新... 对于满足带宽约束的低能耗片上网络映射问题,提出一种基于灾变遗传退火的映射算法.该算法以标准遗传算法为基础,引入Boltzmann选择方法,对遗传操作后的较优个体采用多邻域的模拟退火操作进行优化,对处于停滞状态的种群使用灾变操作重新初始化部分较差个体,跳出局部极值.实验结果表明:与标准遗传算法相比,该算法具有优化性能好,收敛速度快的优点,映射结果比混沌遗传算法平均节能21.7%,有效地降低了片上网络系统通信能耗. 展开更多
关键词 片上网络 映射算法 低能耗 遗传退火 灾变
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自适应混沌遗传退火的片上网络映射 被引量:3
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作者 张剑 杨银堂 +3 位作者 周端 董刚 赖睿 高翔 《北京邮电大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期6-9,共4页
针对带宽和时延约束的低能耗片上网络(NoC)映射问题,提出了一种自适应的混沌遗传退火映射算法.该算法利用Boltzmann更新机制选择遗传个体,引入自适应混沌方法优化适应度较差个体,采用多邻域的退火策略优化较优个体.实验结果表明,所提算... 针对带宽和时延约束的低能耗片上网络(NoC)映射问题,提出了一种自适应的混沌遗传退火映射算法.该算法利用Boltzmann更新机制选择遗传个体,引入自适应混沌方法优化适应度较差个体,采用多邻域的退火策略优化较优个体.实验结果表明,所提算法有效地避免了早熟收敛,提高了算法收敛速度,与标准遗传算法和混沌遗传算法相比,平均节能分别为45%和22.6%,有效地降低了NoC系统通信能耗. 展开更多
关键词 片上网络 映射算法 低能耗 自适应混沌 遗传退火
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片上网络容错技术研究 被引量:4
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作者 李璐璐 裘雪红 +1 位作者 周端 张剑 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2018年第3期305-310,共6页
片上网络是一种全新的片上计算机体系结构,对片上网络的研究主要包括拓扑结构、路由算法、服务质量、交换机制、拥塞控制、能耗和容错等突出问题,其中对容错方法的研究一直是研究的重点。在软件改进和硬件改进方面,容错方法可以分为路... 片上网络是一种全新的片上计算机体系结构,对片上网络的研究主要包括拓扑结构、路由算法、服务质量、交换机制、拥塞控制、能耗和容错等突出问题,其中对容错方法的研究一直是研究的重点。在软件改进和硬件改进方面,容错方法可以分为路由算法容错和路由器结构容错两类。分析当前已有容错方法的适用情况、实现原理和实现方法,并且分析其延迟、吞吐率、功耗等性能及其优缺点,对容错方法的现状进行剖析并且为容错方法的下一步研究提供研究方向。 展开更多
关键词 片上网络 容错 路由算法 性能分析
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WSN中能量有效的分区聚簇多跳路由算法 被引量:3
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作者 段翠琴 孙晶晶 +2 位作者 周端 张剑 高翔 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第14期87-89,共3页
针对无线传感器网络中节点能量及通信半径有限的特点,提出一种分区聚簇多跳路由算法。通过将网络进行分区使网络中簇的数量固定且分布比较均匀,通过构建树状结构及有序邻居列表选择路由节点,以多跳的方式进行通信,从而减少网络的能耗。... 针对无线传感器网络中节点能量及通信半径有限的特点,提出一种分区聚簇多跳路由算法。通过将网络进行分区使网络中簇的数量固定且分布比较均匀,通过构建树状结构及有序邻居列表选择路由节点,以多跳的方式进行通信,从而减少网络的能耗。仿真结果表明,该算法可以有效节省能量,延长网络的生命周期。 展开更多
关键词 分区 树状结构 有序邻居列表 多跳路由
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基于FPGA的8位SoC微体系结构设计 被引量:3
7
作者 张剑 吴文华 +1 位作者 刘锦辉 裘雪红 《计算机教育》 2020年第3期31-35,共5页
分析计算机系统结构的模拟及验证,提出一种基于FPGA的8位SoC微体系结构设计方法,阐述如何逐渐过渡到算术逻辑运算部件、存储器的设计,最后完成复杂的8位CPU及SoC系统的设计实现,说明从简单到复杂、从功能模块到系统综合的逐层递进的启... 分析计算机系统结构的模拟及验证,提出一种基于FPGA的8位SoC微体系结构设计方法,阐述如何逐渐过渡到算术逻辑运算部件、存储器的设计,最后完成复杂的8位CPU及SoC系统的设计实现,说明从简单到复杂、从功能模块到系统综合的逐层递进的启发式教学方法,介绍该教学方法的实施过程并说明教学效果。 展开更多
关键词 片上系统 硬件描述语言 FPGA验证 计算机系统结构
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直线引导的片上网络路由算法 被引量:2
8
作者 王勇 张剑 周端 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期830-835,共6页
为了提高片上网络路由通信效率及降低能耗,提出一种新颖的路由算法——Beeline路由算法.该算法以数据包源点和终点构成的直线为传输引导方向,首先计算当前路由节点所在的网格其他3个节点到该直线的距离,获得离该直线距离最近的路由节点... 为了提高片上网络路由通信效率及降低能耗,提出一种新颖的路由算法——Beeline路由算法.该算法以数据包源点和终点构成的直线为传输引导方向,首先计算当前路由节点所在的网格其他3个节点到该直线的距离,获得离该直线距离最近的路由节点;然后计算最近路由节点与当前路由节点的路由跳数,根据跳数及邻近路由节点的拥塞状况选择最佳传输路由节点;最后将路由算法与基于结构级模型的No C能耗模拟软件相结合.与XY,OE路由算法进行比较的实验结果表明,Beeline路由算法具有较好的路由性能,并且平均能耗下降约6%. 展开更多
关键词 片上网络 路由算法 低能耗 自适应路由
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直线引导的Torus结构路由算法 被引量:2
9
作者 丁毓良 张剑 +1 位作者 周端 裘雪红 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2017年第2期275-279,共5页
为了提高片上网络在Torus拓扑结构下的路由通信效率,提出了一种基于直线引导思想的路由算法Tline。该路由算法将Torus拓扑结构的片上网络拓展为类似Mesh结构的坐标平面,以数据包的源节点和目的节点构成的直线为路由转发方向,并根据周围... 为了提高片上网络在Torus拓扑结构下的路由通信效率,提出了一种基于直线引导思想的路由算法Tline。该路由算法将Torus拓扑结构的片上网络拓展为类似Mesh结构的坐标平面,以数据包的源节点和目的节点构成的直线为路由转发方向,并根据周围邻近节点的拥塞状况选择传输路径方向实现部分自适应路由。实验结果表明,与XY、OE路由算法相比,在热点流量模式下Tline路由算法具有较好的路由性能,且平均能耗降低约8%。 展开更多
关键词 片上网络 Torus拓扑 路由算法 直线引导
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低功耗片上网络路由器设计 被引量:1
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作者 周端 彭景 +1 位作者 张剑 张晗 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2011年第10期2621-2624,共4页
针对片上网络路由器功耗问题,在系统级层次上对影响路由器功耗的虚通道数目、缓存深度和数据微片位数等关键因素进行了研究。提出了综合多种功耗关键因素以及虚拟通道共享交叉开关输入端口的功耗降低方法,设计实现了一种低能耗的NoC路... 针对片上网络路由器功耗问题,在系统级层次上对影响路由器功耗的虚通道数目、缓存深度和数据微片位数等关键因素进行了研究。提出了综合多种功耗关键因素以及虚拟通道共享交叉开关输入端口的功耗降低方法,设计实现了一种低能耗的NoC路由器。实验结果表明,与Alpha 21364路由器和IBM Infini Band路由器相比,所设计的路由器具有较低的功耗。 展开更多
关键词 低功耗 片上网络 路由器 虚拟通道
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基于OpenCL的JPEG压缩算法并行化设计与实现 被引量:1
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作者 张敏华 张剑 +1 位作者 裘雪红 周端 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2017年第5期855-860,共6页
随着图像数据的大量增加,传统单处理器或多处理器结构的计算设备已无法满足实时性数据处理要求。异构并行计算技术因其高效的计算效率和并行的实时性数据处理能力,正得到广泛关注和应用。利用GPU在图形图像处理方面并行性的优势,提出了... 随着图像数据的大量增加,传统单处理器或多处理器结构的计算设备已无法满足实时性数据处理要求。异构并行计算技术因其高效的计算效率和并行的实时性数据处理能力,正得到广泛关注和应用。利用GPU在图形图像处理方面并行性的优势,提出了基于OpenCL的JPEG压缩算法并行化设计方法。将JPEG算法功能分解为多个内核程序,内核之间通过事件信息传递进行顺序控制,并在GPU+CPU的异构平台上完成了并行算法的仿真验证。实验结果表明,与CPU串行处理方式相比,本文提出的并行化算法在保持相同图像质量情况下有效提高了算法的执行效率,大幅降低了算法的执行时间,并且随着图形尺寸的增加,算法效率获得明显的提升。 展开更多
关键词 异构计算 OPENCL 并行化 JPEG
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多性能指标约束的SoC软硬件划分算法 被引量:1
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作者 崔媛媛 裘雪红 +1 位作者 张剑 周端 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期92-98,共7页
针对多性能指标的片上系统软硬件划分问题,提出一种基于自适应混沌遗传退火的划分算法.该算法以遗传算法为基础,提出新的基于多约束条件的带不同比例惩罚项的目标函数,利用混沌操作生成初始种群,并引入自适应变异操作.在种群个体趋于相... 针对多性能指标的片上系统软硬件划分问题,提出一种基于自适应混沌遗传退火的划分算法.该算法以遗传算法为基础,提出新的基于多约束条件的带不同比例惩罚项的目标函数,利用混沌操作生成初始种群,并引入自适应变异操作.在种群个体趋于相似时,采用自适应混沌策略优化适应度较差的个体;对遗传操作后较优个体则采用退火策略进行优化.仿真结果表明,与模拟退火算法和遗传算法相比,该算法获得的最低功耗在200个节点下分别降低了9.8%和4.7%,在300个节点下分别降低了5.6%和4%. 展开更多
关键词 片上系统 软硬件划分 自适应混沌 遗传退火算法
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太阳能逆变器最大功率点跟踪算法的研究
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作者 朱丛 张剑 《UPS应用》 2008年第12期25-32,共8页
文中在分析研究了三点比较法和可调步长的登山法的最大功率点跟踪算法基础上,提出了由两者优点相结合的三点登山法。在太阳能光伏转换系统中,通过具体实验比较了三点比较法和可调步长的登山法,验证了三点登山法的可行性及优越性。
关键词 最大功率点跟踪 三点比较法 登山法
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Symbol error rate performance analysis of soft-decision decoded MPPM free space optical system over exponentiated Weibull fading channels 被引量:1
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作者 周端 曹天 +3 位作者 杨银堂 张剑 王平 杨本圣 《Chinese Optics Letters》 SCIE EI CAS CSCD 2017年第5期21-25,共5页
The symbol error rate (SER) performance of a multipulse pulse-position modulation (MPPM) free space optical (FSO) system under the combined effect of turbulence-induced fading modeled by exponentiated Weibull ... The symbol error rate (SER) performance of a multipulse pulse-position modulation (MPPM) free space optical (FSO) system under the combined effect of turbulence-induced fading modeled by exponentiated Weibull (EW) distribution and pointing errors with a soft-decision detector is investigated systematically. Particularly, the theoretical conditional SER (CSER) of soft-decision decoded MPPM is derived. The corresponding closed-form CSER is obtained via curve fitting with the Levenberg-Marquardt method. The analytical SER expression over the aggregated fading channels is then achieved in terms of Laguerre integration. Monte Carlo simulation results are also offered to corroborate the validity of the proposed SER model. 展开更多
关键词 Curve fitting DECODING ERRORS Intelligent systems Monte Carlo methods Optical communication Optical systems Weibull distribution
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