并行算法及其应用

自从第一台冯·诺依曼机产生，到现在短短几十年间，单处理器的处理速度已经增长了成千上万倍，在社会生活的方方面面都展现了其广泛的应用。然而在高尖端科技领域内，单处理器的处理速度还远远不能满足需求，这就刺激和促进了在近二三十年内并行处理技术的蓬勃发展。 并行处理技术领域博大精深，包括硬件技术、并行体系结构、并行操作系统、并行语言、并行编译系统、并行软件和并行算法等。然而目前国内外现状是并行算法的应用研究明显地滞后于其体系结构的发展，许多方面尚处于探索阶段，技术上还很不成熟，其中最主要的表现就是配套软件的欠缺、任务的合理分配，通信与同步问题。 本文将以并行算法及其应用为研究对象，重点研究了并行算法在数字信号处理中的某些应用。 在概述了并行处理技术与并行算法的基本概念之后，研究了电子工程中的二维到达角和极化参数的联合估计算法，对联合估计算法的数学模型进行了详细分析，针对涉及的算法，对串行化及其并行化方法都较全面的进行了分析，研究和实现。随后，在算法并行化的基础上实现了二维到达角和极化参数的联合估计算法的并行程序设计。 接着，研究了视频压缩算法的一些理论基础，并在此基础上具体研究了视频压缩算法应用最广泛，在同等压缩率下，压缩质量最好的MPEG标准的某些算法和应用，参与研究了DCT，小波变换等与MPEG压缩标准密切相关的一些算法的并行化研究，并独立研究了移动目标检测的两种实现方法和其并行化实现，及对MPEG压缩算法编码时间影响最大的搜索算法的并行化方法进行了分析和实现。 通过上述在数字信号处理中的这些应用，较全面、形象地展示了并行算法的开发方法及其应用。