多类型任务集的容错实时调度算法

针对以往容错实时调度算法只能调度单一的具有容错需求任务的情况,建立了一种单处理器上的容错实时调度模型,并提出了相应的容错实时调度算法。该算法不仅能同时调度具有容错需求和无容错需求的周期实时任务,还可调度随机性非周期任务,其适用范围广泛。     

能耗限制的松弛任务实时调度算法

许多嵌入式系统依靠单电池供电。基于嵌入式实时操作系统,提出了一种具有通用性的松弛任务模型,并在此基础上根据电池剩余电能设计了相应的实时调度算法来防止在任务运行过程中耗尽不可充电电源的电能所引起的失效。结果表明,该模型能够有效及时地根据剩余电池电能来调整任务周期,使之能够在使命时间内正确完成计算任务,在一定程度上解决了电池电能对使命时间的约束问题。     

变学习速率在线ICA算法在雷达信号分选中的应用

已有的独立分量分析(ICA)雷达分选方法多采用FastICA算法,FastICA算法是一种离线批处理ICA算法,缺乏实时分选能力.文中将一种变学习速率的在线ICA算法应用到雷达分选中,克服了FastICA算法无法实现在线实时分选的缺点;同时,算法能根据相依性测度所反映的信号分离的状态自适应地调节学习速率,平衡了传统在线ICA算法收敛速度和稳态误差之间的矛盾,从而使得采用这种ICA算法的雷达信号分选方法具有收敛速度快,分离效果好的特点.仿真实验验证了分选方法的有效性.     

一种非周期任务的超时故障模型

实时软件故障与一般软件故障相比，具有一般软件所不具有的故障特征，即超时故障。实时任务分为周期任务和非周期任务，由于两类不同任务的超时特性不同，因而分析方法也不同。文中基于随机过程中事件的平均到达率并用Ｒａｔｅ－Ｍｏｎｏｔｏｎｉｃ调度算法，分析了非周期任务的超时特性并建立相应的超时故障模型。     

基于异构分布式控制系统的容错调度算法

现有的分布式实时系统的容错调度算法要求系统中所有任务的周期相同且等于其时限,而实际中任务的周期常常是互不相同的。而同构分布式系统要求系统中的所有处理机完全相同,且没有考虑各任务的优先级别。根据控制系统中任务的特点,基于基/副版本技术,结合任务分配算法与处理器的调度算法,提出了基于异构的分布式控制系统的容错调度算法,按照任务的优先级别对任务进行排序,大大提高了算法的效率。     

引用计数与时间戳的混合垃圾搜集器算法

实时垃圾搜集器(GC)的任务是及时回收系统中无用内存,并保证实时任务不超过其时限,在此基础上还应尽可能降低系统内存需求。提出了引用计数与时间戳的混合GC算法,用引用计数算法回收非循环垃圾,用时间戳算法回收循环垃圾,并参与系统并发调度。不仅能回收全部无用内存,与标记清除混合GC相比还可进一步降低系统内存需求,该算法适用于大规模系统。     

基于任务模块的实时软件可靠性模型

根据实时多任软件的特征和各任务所占系统时间的非均匀分布，以任务模块为基本测试单元，提出一种实时多任务软件可靠性评价模型。由于任务周期、任务切换方式、切换频率以及任务故障率等基本参数易于分析和测试，因此该模型具有良好的可实现性和可扩充性，为实时多任务软件的可靠性评价开辟了一条新途径     

最迟预分配容错实时调度算法设计与分析

提出一种多类型任务集的容错实时调度算法,详细分析该算法的调度机制,证明了该算法的正确性,并给出了该算法的可调度条件,最后通过模拟实验分析了算法的性能。实验表明,调度算法的性能与系统负载、任务出错概率、任务的计算时间等系统参数相关。     

基于定位辅助按需拓扑维护的超宽带自组网路由算法

提出了一种基于定位辅助按需拓扑维护的超宽带自组网路由算法,该算法利用超宽带技术精确定位信息所获得的网络拓扑信息和路由信息进行分组转发,路由维护阶段在定位信息辅助下采用按需方式进行断链路由的修复和拓扑维护,通过基于位置信息的按需路由发现和限制路由查找范围,以及定位信息和网络拓扑信息的及时更新,在降低协议开销的同时保证了算法的有效性。仿真表明,该算法在分组丢失率、平均端到端时延和路由附加开销等方面具有良好性能,其优良的分布式控制特征能适应超宽带自组网的动态环境。     

噪声对复值ICA算法盲源分离性能影响

语音信号进行短时傅立叶变换后,所得频域分量是复值数据。因此,频域盲分离算法需要在复数域中实现。理论上,复值ICA算法只是实值ICA算法的一种扩展,但在针对实测信号数据进行处理时,不同类型的复值ICA算法在盲分离性能方面都存在较大的差别。针对这一具体问题,利用合理的评价标准,对基于高阶统计量(HOS)的Jade算法、基于极大非高斯性盲分离方法的峭度极大不动点算法和基于信息论的infomax算法,比较不同环境下的抗噪性能和分离性能,给出了有一定参考价值和实际意义的结论。     

功能性能分离的可信服务构件模型

为了向分布式实时嵌入式系统(DRES)的运行过程提供可信保障服务,方便上层应用程序的开发,提出了一种针对DRES的可信构件服务模型QUOCCM。该模型将系统功能实现与性能确保分离开,把应用程序的性能确保模块抽象成通用的服务确保构件,为运行于动态环境下的应用程序提供自适应的可信保障服务。该文以一个模拟实现的飞行控制系统验证了QUOCCM模型的可行性和灵活性。     

一种非周期软实时系统的缓冲设计方法

研究了任务的到达时间和执行时间均不确定的非周期软实时系统,采用排队论的分析方法,非周期软实时系统被看成是典型的随机离散事件动态系统,并被模型化为一个M/M/1/H混合制排队系统,讨论了抛弃率、截止时间错过率和平均截止时间超过量等三种性能指标,并在此基础上进行了缓冲容量的最优设计。性能分析表明缓冲设计方法能有效地改善系统的性能。     

脑-机接口中新的脑电数据分类方法

根据自发脑电的特点,将HMM-AR模型算法运用到脑电状态的分类中,证明它是一种非常有用的分析脑-机接口方法。将Laplacian filter、ICA和HMM-AR方法相结合,用想象左右手运动的BCI数据进行识别,得到了很好的分类结果,有效地区分脑电中运动与非运动两种状态。该算法能够在运动开始后1 s内检验到脑电信号的变化,从而证明了该算法在BCI的实用性,达到了良好的识别效果。     

基于资源回收的容错单调比率调度

基于时间冗余的容错实时调度算法,其可调度条件是以任务的最坏执行时间和为任务预留容错操作的时间为分析基础,且任务拒绝率高,系统资源利用率低。该文提出的基于资源回收的容错单调比率调度,以容错实时调度算法FT-RM为基础,利用任务的实际执行时间低于最坏执行时间的特性,收集已完成任务释放的资源供等待任务使用,在保证系统容错要求的同时,提高了任务吞吐量和系统资源利用率,并通过模拟实验分析算法性能,研究了影响算法调度性能的若干因素。     

建立管理任务及管理效果评估模型的探索

管理任务应该成为管理学原理理论体系的重要组成部分,而到目前为止,管理学原理的理论体系在很大程度上局限于对管理学理论发展历史的介绍和对管理的职能过程的阐述,很少涉及管理的任务,也未能对实际管理实践提出一个指导性的基本管理任务模型及对管理效果的评估模型.根据管理实践的共性和特点,管理的任务可以归纳为四个方面,即:(1)组织管理任务;(2)业务流程及过程管理任务;(3)现场管理与效率管理任务;(4)人的相关问题管理任务.据此,建立了一个新的一般管理的任务模型及相应的管理效果评估模型.     

实时可信服务的构件设计与形式化描述

针对分布式实时嵌入式系统DRES,设计了一种提供自适应服务质量(QoS)保证的构件模型QuOCCM,以形式化方法描述构件,并推导构件各实体之间的自适应过程。QuOCCM由三部分组成,Client、Qoskets和Server,分别以CCM(CORBA Component Model)构件技术实现。Client与应用或功能构件交互,获取当前QoS需求,并触发自适应机制;Qoskets通过对QoS保证框架QuO进行改进,以构件技术实现QoS自适应调整策略;Server提供自适应调整之后的QoS保证机制。研究结果表明,该方法不仅保证了DRES中当前应用环境的QoS自适应需求,而且QoS保证与具体功能应用分离也降低了系统开发的复杂性。形式化方法研究为构件实体间的交互提供了保证。     

实时Ad hoc按需距离矢量路由协议

针对现存的Ad hoc网络路由协议普遍存在延时较大、不能满足实时应用的传输需求的缺陷,在Ad hoc按需距离矢量路由(AODV)协议的基础上,提出了一种具有实时意识的Ad hoc按需距离矢量路由协议实时Ad hoc按需要距离矢量路由(RAODV),并通过仿真实验在不同的网络状态下对RAODV与AODV的性能进行了对比。实验结果表明:在常规网络负载的情况下,RAODV可以获得和AODV同等水平的分组投递率,而数据分组的平均端到端延时和路由负荷则相对要低一些;在网络负载比较大的情况下,两种协议的性能都有所下降,但相对于AODV来说,RAODV的性能下降幅度要小很多,并且可以获得更高的分组投递率,更低的数据分组平均端到端延时和路由负荷。