Camac Driver unter VAX-11/780, VMS 2.1 Betriebssystem für PDP11 Camac Crate Controller Borer 1533 A und DMA Interface KFA ZEL NE 300, Display Interface KFA ZEL NE 414

Datenerfassung mit der VAX-11/780 war eine Forderung eines Forschungsvorhabens. Datenerfassung bei der sowohl Datenmenge wie auch Datenraten Anforderungen an den Experimentrechner stellten, die sich mit den traditionellen 16 bit Minirechnern nicht erfuellenliessen. Es war die Aufgabe gestellt eigens fuer dieses Experiment entwickelte Hardware-Module in CAMAC Norm ueber einen Driver in das Betriebssystem der VAX zu integrieren. ES ist ein Software-Interface entstanden, das sicherlich auch anderen Anwendern mit aehnlich gelagerten Anforderungen eine Hilfe zur Verwirklichung sein kann

Die Entwicklung der Computergraphik und ihr Einsatz bei der digitalen Architekturrekonstruktion

Die digitale 3D-Rekonstruktion von Architektur- und Archäologieobjekten ist eng mit der anwendung der Methoden und Systeme der Computer Graphik verknüpft. Dieser Artikel stellt solche Verbindungen seit den Anfängen der Computergraphik in den 1950er Jahren bis etwa zur Jahrtausendwende dar. Die Entwicklungen von Methoden zur Gewinnung von 3D-Daten, i.e. 3D-Scannverfahren und Photogrammetrie, werden ergänzend kurz betrachtet.The digital 3D reconstruction of architectural and archeological objects is closely related to the application of computer graphics methods and systems. In this article we trace these relations since the beginnings of computer graphics after 1950 up to about the turn of the millennium. In addition, the development of methods for the production of 3D data from real objects, i.e. 3D scanning and photogrammetry, is briefly touched upon

Algorithmen, Architekturen und Technologie der optoelektronischen Rechentechnik

Der Einsatz optischer Verbindungen in der Rechentechnik verspricht viele der heute bei der Kommunikation zwischen Leiterplatten und zwischen integrierten Schaltkreisen auftretende Engpässe zu lösen. Optische Verbindungen moderaler Parallelität (10-20 Kanäle) zwischen Baugruppen sind, wie die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, mittlerweile technisch machbar. Die effiziente Nutzung optischer Verbindungen im Bereich chip-to-chip zum Aufbau eines 3-dimensionalen optoelektronischen VLSI (3-D O E-VLSI) erfordert dagegen wesentlich stärkere Eingriffe in die Architektur derzeitiger VLSI-Systeme. Aufgabe der Informatik ist einerseits die Entwicklung geeigneter Architekturen und zugehöriger Algorithmen und andererseits der Nachweis der hardwaretechnischen Machbarkeit der entwickelten Architekturkonzepte. In der Arbeit werden eine Reihe von Architekturvorschlägen unterbreitet, die weitgehend bis auf die Hardwareebene spezifiziert sind und teilweise in ersten Demonstrator- und Testschaltkreisen realisiert wurden. Dies betrifft ein superskalares aus Superpipelinestufen aufgebautes optoelektronisches 3-D Rechenwerk für Ganzzahlarithmetik, einen binären neuronalen Assoziativspeicher, figurierbare Hardwarestrukturen, eine 3-D Architektur für alle Prozessoren, systolische Addierer und ein Architekturkonzept für einen digitalen optoelektronischen Bildverarbeitungsprozessor. Durch theoretische Vergleiche wird der Nachweis erbracht, daß für die genannten Architekturen durch den Einsatz eines hochdichten optischen Verbindungssystems Steigerungen der Durchsatzrate von 1-3 Größenordnungen gegenüber rein-elektronischen Systemen möglich sind. Für den Assoziativspeicher, die rekonfigurierbare Hardware und das 3-D Rechenwerk für Ganzzahlarithmetik wurden erste einfache OE-VLSI-Schaltkreise auf der Basis optischer Modulatoren und PN-Detektoren realisiert. Da der Entwurf solcher Systeme neue rechnergestützte Entwurfssysteme erfordert, werden ferner die im Rahmen der Arbeit durchgeführten Entwicklungen für ein Simulations- und Synthesewerkzeug für 3-D OE-VLSI-Systeme dargestellt

Digital Signal Processing Using Opensource GNU OCTAVE

Import 26/06/2013Cílem této práce je poskytnout studentům předmětů zabývajících se zpracováním signálů alternativu výpočetního softwaru, který je volně dostupný na rozdíl například od licencovaného programu Matlab. K tomuto účelu je vytvořena pokročilá uživatelská příručka práce v programu Octave, ve které jsou probírány jednotlivé kapitoly týkající se zpracování signálů. V kapitolách jsou uvedena úskalí realizace v Octave a nejdůležitější změny oproti programu Matlab. K většině kapitol jsou vytvořeny programy s podrobným komentářem, ve kterých je prakticky ukázána problematika dané kapitoly.The aim of this thesis is to offer the students of the subjects dealing with signals processing an alternative of a computing software, that is free of charge compared to i.e. the programme Matlab. For this purpose it was evolved an advanced user manual of how to work in the background of the programme Octave, in which individual chapters about signals processing are being addressed. In the chapters, both, the issue of realization in the programme Octave and the most important changes compared to the programme Matlab, are stated. For most of the chapters programmes with detailed narratives were created, in which the problematics of each chapter is practically explained.440 - Katedra telekomunikační technikyvýborn

Intelligentes Führungskonzept für ein Autonomes Unterwasserfahrzeug in Sondersituationen

AbstractThis thesis introduces a complete and new concept for the control of an AUV in special situations. Such a special situation occurs when an Object detected during the mission is tangential to the proposed route; in such a situation the possible actions are identification or evasion of the object. The design of the concept had to take into account a number of practical requirements (Safety, Robustness, Computation time and Optimality of the solution), for the processes and algorithms; these requirements had to be met within the hardware and software specifications and operational constraints of the AUV system. Such specifications include non-holonome, delayed motion behaviour of the AUV, the available environmental sensors, the vehicle’s software architecture, development and communication software. The operational constraints of a AUV may be characterised by manoeuvres in three dimensional space in adverse conditions with strong water currents, bad (sonar) visibility and high water pressure; taking into account safety distances to the seafloor and geographical obstacles, manmade constructions and debris.The concept developed is of modular construction and includes components for collision detection, goal generation, collision avoidance, vehicle guidance for identification tasks and general vehicle control. A two phase concept was used for the collision detection; this allows a rapid collision verification through the use of simple collision tests which leads to a pre-selection of possible collision candidates. The collision avoidance system, developed during the course of the research, has a hybrid structure, whereby reactive (Reactive Control) and planning (Route planning) components work in parallel. The reactive control takes over the vehicle guidance to avoid the collision, concurrently the route planning generates a route which will avoid the obstacle and return the vehicle back on to its original path. Once a route has been calculated the planning function takes over from the reactive control to execute the planned route.The new reactive control component contains a newly developed and original process for construction of gradient lines that combines the advantages of Harmonic Dipole Potentials process with the requirements of a path-optimal control which takes into account the non-holonome, delayed motion behaviour of the vehicle. Due to the demands of the online generation of a route whilst guaranteeing the real-time behaviour of the control system as a whole, graph based techniques for route planning were investigated in the course of the research. These techniques allow an optimal path according to defined input to be calculated within a predictable time. Two newly developed techniques for geometrical graph generation from a configuration space with elliptic-cylindrical objects and an algorithm for calculating the energy requirements (inclusive of water-current data) are described in detail. Even though the guidance concept presented in this thesis was developed for an autonomous underwater vehicle (AUV), the concept or parts of the concept are equally applicable to land based or aerial mobile autonomous systems.ZusammenfassungDie vorliegende Arbeit stellt ein vollständiges und neues Konzept zur Fahrzeugführung in Sondersituationen für ein Autonomes Unterwasserfahrzeug vor. Eine Sondersituation ist dann gegeben, wenn während einer Mission Objekte den abzufahrenden Routenplan tangieren. Die möglichen Handlungen bestehen im Ausweichen oder in der Identifikation dieser Objekte. Bei der Erstellung des Konzeptes gab es eine Reihe praxisrelevanter Anforderungen (Sicherheit, Robustheit, Rechenzeit, Optimalität) an die zu entwickelnden Verfahren und Algorithmen, die unter den hard- und softwaretechnischen Vorgaben und Arbeitsbedingungen einzuhalten waren. Solche Vorgaben umfassen das nichtholonome, verzögerte Bewegungsverhalten des Unterwasserfahrzeuges, die Sensorik zur Bestimmung der Umwelt, die im Fahrzeug eingesetzte Rechentechnik sowie die zu verwendende Entwicklungs- und Kommunikationssoftware. Die Arbeitsbedingungen eines Unterwasserfahrzeuges sind durch ein Manövrieren im dreidimensionalen Raum bei einer möglichen Seeströmung, schlechter Sicht und hohem Wasserdruck unter Einhaltung eines Sicherheitsabstandes zum Meeresbodens und zu den geographischen Hindernissen, technischen Bauten und Altlasten charakterisiert.Das entwickelte Konzept ist modular aufgebaut und umfasst Komponenten zur Kollisionsüberwachung, Zielpunktgenerierung, Kollisionsvermeidung, Fahrzeugführung bei Identifikationsaufgaben sowie zur Fahrzeugsteuerung. Für die Kollisionsüberwachung wird ein Zwei-Phasen-Konzept eingesetzt. Dieses Konzept ermöglicht eine schnelle Kollisionsüberprüfung durch die Verwendung einfacher Kollisionstests zur Vorselektion möglicher Kollisionskandidaten. Das in dieser Arbeit entwickelte Kollisionsvermeidungssystem besitzt eine hybride Struktur, bei der ein reaktiver (Reaktive Steuerung) und ein planender Ansatz (Wegeplanung) parallel arbeiten. Die Reaktive Steuerung übernimmt die Führung des Fahrzeuges, während die Wegeplanung einen Routenplan generiert. Steht ein Routenplan zur Verfügung, arbeitet die Wegeplanung diesen ab. Für die Reaktive Steuerung wurde ein neues Verfahren zur geometrischen Konstruktion von Gradientenlinien entwickelt. Es verbindet die Vorteile des von Guldner entwickelten Verfahrens der Harmonischen Dipolpotentiale mit der Forderung einer wegoptimalen Fahrweise unter Berücksichtigung des nichtholonomen, verzögerten Bewegungsverhaltens des Fahrzeuges. Durch die Forderung der online-Erzeugung eines Routenplanes unter Gewährleistung des Echtzeitverhaltens des Systems wurden graphenbasierte Verfahren für die Wegeplanung untersucht. Diese Verfahren ermöglichen es, einen optimalen Weg nach definierten Vorgaben in einer kalkulierbaren Zeit zu ermitteln. Zwei neu entwickelte Verfahren zur Generierung eines geometrischen Graphen aus einem Konfigurationsraum mit elliptischen Objektzylindern sowie ein Algorithmus zur Bestimmung der Fahrtkosten unter Einbeziehung der Strömungsinformation werden detailliert beschrieben. Obgleich das in dieser Arbeit vorgestellte Führungskonzept für ein Autonomes Unterwasserfahrzeug entwickelt wurde, können Teile dieser Arbeit auch für boden- und luftgeführte Autonome Mobile Systeme angewandt werden.Auch im Buchhandel erhältlich: Intelligentes Führungskonzept für ein autonomes Unterwasserfahrzeug in Sondersituationen / von Mike Joachim Eichhorn . - Düsseldorf : VDI-Verl., 2007. XIII, 172 S.. : Ill., graph. Darst. ISBN 978-3-18-512708-3 Preis: 51,30

Integrierte Fahrdynamikregelung mittels eines hybriden Ansatzes aus Modellinversion, heuristischer beziehungsweise modellprädiktiver relativer Stellgrößenverteilung und der Integration bekannter Regelungssysteme

Die vorgestellte integrierte Fahrdynamikregelung bestimmt aus einer Bewegungsvorgabe auf Beschleunigungsebene, Messgrößen vom Fahrzeug und momentanen Umweltparametern Stellgrößen, die das Fahrzeug die Bewegungsanforderung möglichst exakt umsetzen lassen. Die Stellgrößen werden unter gleichzeitiger Berücksichtigung jeder Komponente der Bewegungsvorgabe und der Gesamtheit der verfügbaren Stellmöglichkeiten ermittelt. Verbleiben nach Umsetzen der Vorgabe Freiheitsgrade in den Stellgrößen, so werden diese genutzt, um die Fahrsicherheit zu steigern, indem jeder Reifen möglichst weit von seiner Kraftschlussgrenze entfernt betrieben wird.The Global Chassis Control approach of this thesis determines control signals, by which a car will translate a motion demand as precisely as possible. Inputs to the controller are the motion demand on the level of horizontal acceleration, measurements from the vehicle and parameters of the environment. While determining suitable control signals the controller considers the entire motion demand and the entire set of control possibilities at the same time. If there remains any left choice, the controller uses this to improve the driving stability. This is achieved by minimizing the grip usage of each tire. The control approach is applicable to modern vehicles with today′s control units, sensors and estimators. During the development, the applicability of the control system to road vehicles according to the state of the art with regard to available measured variables and computing power of the available control units was taken into account

Analyse verschiedener Architekturvarianten des CoreVA-VLIW-Prozessors

Hübener B. Analyse verschiedener Architekturvarianten des CoreVA-VLIW-Prozessors. Bielefeld: Universität Bielefeld; 2016.Die Leistungsfähigkeit eingebetteter Prozessoren gewinnt in der mobilen Signalverarbeitung aufgrund der stetig steigenden Anforderungen aktueller Multimediaanwendungen immer mehr an Bedeutung. Da mobile Systeme in den meisten Fällen batteriebetrieben sind, steht zur Ausführung dieser Anwendungen jedoch nur ein stark begrenztes Energiebudget zu Verfügung. Aus diesem Grund muss die Energieeffizienz, die sowohl von der Rechenleistung als auch von der Leistungsaufnahme eines Systems abhängt, so hoch wie möglich sein. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, verfolgt die Arbeitsgruppe Kognitronik und Sensorik einen CPU-gestützten Ansatz auf Basis des 32-Bit VLIW-Prozessors CoreVA. Der CoreVA-Prozessor kann zur Entwurfszeit durch eine variable Anzahl parallel angeordneter Verarbeitungs- und Funktionseinheiten erweitert werden. Da sich durch das Hinzufügen der Verarbeitungseinheiten jedoch nicht nur die Rechenleistung des Prozessors sondern auch seine Ressourcenanforderungen erhöhen, müssen umfangreiche Entwurfsraumexplorationen durchgeführt werden, um diese Wechselwirkungen bewerten zu können. Dies ist angesichts der vielschichtigen Konfigurierbarkeit des CoreVA-Prozessors jedoch äußerst zeitaufwändig. Vor diesem Hintergrund wurden in dieser Arbeit verschiedene Verfahren einer modellbasierten Entwurfsraumexploration entwickelt. Die Charakterisierung der Zielanwendungen erfolgt hierbei entweder auf Basis einzelner Simulationsdurchgänge des CoreVA-Instruktionssatzsimulators oder durch statische Programmcodeanalysen. Die Ermittlung der Ressourcenanforderungen geschieht mit Hilfe eines Hardwaremodells, das aus wenigen Probesynthesen gewonnen werden kann. Die Energie, die die jeweiligen Prozessorkonfigurationen zur Ausführung der Zielanwendungen benötigen, wird schließlich durch eine Kombination dieser Modelle bestimmt. Hierbei ergibt sich ein durchschnittlicher Approximationsfehler von etwa -5%. Aufgrund dieses geringen Fehlers können die modellbasierten Verfahren die Entwurfsraumexploration des CoreVA-Prozessors maßgeblich beschleunigen. Für einen Prozessor mit bis zu vier Verarbeitungseinheiten lässt sich die Anzahl der genauer zu untersuchenden Prozessorkonfigurationen von 352 auf weniger als zehn Konfigurationen reduzieren. Bei einem Großteil der vorgestellten Anwendungen kann die modellbasierte Entwurfsraumexploration die energieeffizientesten Konfigurationen sogar direkt detektieren