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基于多核DSP的实时波前复原研究的任务书
任务书
一、研究背景
随着光学高分辨率成像技术的发展，光学望远镜的高精度观测需求日益增加，波前复原技术成为高分辨成像的基础。波前复原技术是通过对物镜的入射波前进行分析，重建出被观测物体的真实波前，然后再进行成像处理，从而获得高分辨率的图像。因此，发展高效、高速、低功耗的波前复原算法，并能够实现波前复原的实时处理和在线计算，对光学望远镜的高分辨率成像技术具有重要意义。
二、研究目标
本项目旨在研究基于多核DSP的实时波前复原技术，主要包括以下研究目标：
1.研究波前复原的基本原理和算法，并分析不同算法的优缺点。
2.基于多核DSP架构，设计高效的波前复原算法，实现实时、在线计算和处理。
3.设计和实现多核DSP的并行处理框架，充分发挥多核DSP架构的性能。
4.在实验室环境下，进行多核DSP实时波前复原系统的设计、实现和测试，并对系统的性能进行评估。
5.提出优化方案，进一步提高多核DSP实时波前复原系统的性能和稳定性。
三、研究内容
1.波前复原算法研究
理解波前复原的基本概念和原理，了解常用的波前复原算法，比如基于Fresnel近似的算法、基于全息记录的算法、基于自适应光学的算法等。分析各种算法的特点、适用范围和限制，为后续的算法设计提供理论基础和参考。
2.基于多核DSP的波前复原算法设计和实现
针对波前复原处理过程中的高计算复杂度、数据量大等特点，设计高效的波前复原算法，并基于多核DSP架构，将复杂的算法映射到多核处理器上。同时，针对多核处理器的特点，设计合理的任务划分和多线程并行处理框架，充分利用多核处理器的计算能力，实现实时、在线的波前复原计算和处理。
3.多核DSP实时波前复原系统的设计和测试
利用TMS320C66x系列的多核DSP处理器和高速AD转换设备，设计波前复原系统的硬件和软件实现方案。在实验室环境下，完成系统的实现和测试，在不同的光学条件下，对系统的性能和稳定性进行评估和分析。
4.优化方案的提出和实现
通过对系统的性能评估和分析，提出进一步的优化方案。如通过采用更高效的算法优化处理流程、调整任务划分和线程数，提高多核处理器的利用率、优化内存管理，减少数据传输等措施。在此基础上，优化波前复原系统的性能和稳定性，进一步提高其实时性和计算效率。
四、预期成果
本项目拟在一年内完成基于多核DSP的实时波前复原研究，预期取得以下成果：
1.波前复原技术的基本概念和原理的理解和掌握。
2.高效的波前复原算法的设计和实现，实现实时、在线的波前复原计算。
3.多核DSP并行处理框架的设计和实现，能够充分利用多核处理器的性能。
4.实验室环境下波前复原系统的设计、实现和测试，能够满足高分辨成像的实时处理需求。
5.提出优化方案，进一步提高波前复原系统的性能和稳定性。
五、工作计划和预算
1.波前复原算法研究和多核DSP架构研究（2个月），预计工作量：600小时，预算：30万元。
2.基于多核DSP的波前复原算法设计和实现（4个月），预计工作量：1200小时，预算：60万元。
3.多核DSP实时波前复原系统的设计和测试（3个月），预计工作量：900小时，预算：45万元。
4.优化方案的提出和实现（3个月），预计工作量：900小时，预算：45万元。
总计预算：180万元。其中，人员费用、设备费用、材料费用占比分别为60%、20%、20%。
六、预期成果的应用前景
本研究的预期成果是一种基于多核DSP的实时波前复原系统，具有高效、高速、低功耗等特点，能够满足高分辨率成像的实时处理需求，将推动光学高分辨率成像技术的发展。该系统可以应用于多种领域，如天文学、医学、半导体制造等领域，具有广泛的应用前景和市场潜力。