| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第14-37页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 | 第14-16页 |
| 1.2 在线时间序列预测及其硬件加速计算研究现状 | 第16-34页 |
| 1.2.1 动态神经网络方法 | 第17-18页 |
| 1.2.2 在线支持向量回归方法 | 第18-19页 |
| 1.2.3 核自适应滤波方法 | 第19-21页 |
| 1.2.4 在线时间序列预测FPGA硬件加速计算 | 第21-33页 |
| 1.2.5 研究现状总结 | 第33-34页 |
| 1.3 论文的主要研究内容 | 第34-37页 |
| 第2章 在线时间序列预测KAF定制向量处理器结构与指令集 | 第37-68页 |
| 2.1 引言 | 第37页 |
| 2.2 KAF算法描述及特性分析 | 第37-45页 |
| 2.2.1 核回归 | 第38-39页 |
| 2.2.2 滑窗核递归最小二乘 | 第39-40页 |
| 2.2.3 固定预算核递归最小二乘 | 第40-42页 |
| 2.2.4 核归一化最小均方 | 第42-44页 |
| 2.2.5 KAF算法流程分析 | 第44-45页 |
| 2.3 基于微码的KAF向量处理器体系结构 | 第45-52页 |
| 2.3.1 向量处理器总体设计 | 第46-48页 |
| 2.3.2 向量处理器的存储器结构 | 第48-49页 |
| 2.3.3 向量处理器运算单元结构 | 第49-51页 |
| 2.3.4 外设控制器与向量处理器的耦合结构 | 第51-52页 |
| 2.4 KAF向量处理器的微码指令集 | 第52-56页 |
| 2.4.1 微码指令结构 | 第52-53页 |
| 2.4.2 微码指令集 | 第53-55页 |
| 2.4.3 微码指令编程 | 第55-56页 |
| 2.5 KAF向量处理器实验与分析 | 第56-66页 |
| 2.5.1 实验设计 | 第56-58页 |
| 2.5.2 计算精度分析 | 第58-59页 |
| 2.5.3 计算效率分析 | 第59-64页 |
| 2.5.4 计算能耗分析 | 第64-66页 |
| 2.5.5 实验结果综合分析 | 第66页 |
| 2.6 本章小结 | 第66-68页 |
| 第3章 在线时间序列预测KAF向量处理器的指令流水线优化 | 第68-91页 |
| 3.1 引言 | 第68页 |
| 3.2 KAF向量处理器流水线结构 | 第68-71页 |
| 3.2.1 指令流水线 | 第69-70页 |
| 3.2.2 KAF向量处理器四级流水线结构 | 第70-71页 |
| 3.3 KAF向量处理器流水线优化设计 | 第71-80页 |
| 3.3.1 流水线设计目标 | 第71-73页 |
| 3.3.2 KAF向量处理器流水线性能模型 | 第73-75页 |
| 3.3.3 浮点运算单元流水线深度优化 | 第75-78页 |
| 3.3.4 全流水线定点向量处理器设计 | 第78-80页 |
| 3.4 实验设计与分析 | 第80-90页 |
| 3.4.1 实验设计 | 第80-82页 |
| 3.4.2 FPGA资源消耗对比分析 | 第82-83页 |
| 3.4.3 计算精度分析 | 第83-85页 |
| 3.4.4 计算效率分析 | 第85-89页 |
| 3.4.5 计算能耗分析 | 第89-90页 |
| 3.4.6 实验结果综合分析 | 第90页 |
| 3.5 本章小结 | 第90-91页 |
| 第4章 基于CPU和KAF向量处理器的异构计算系统 | 第91-114页 |
| 4.1 引言 | 第91页 |
| 4.2 基于微处理器和协处理器的异构计算结构 | 第91-96页 |
| 4.2.1 基于CPU+FPGA的异构计算系统结构 | 第93-95页 |
| 4.2.2 基于SoCFPGA的异构计算结构 | 第95-96页 |
| 4.3 基于CPU和KAF向量协处理器的异构计算系统设计 | 第96-100页 |
| 4.3.1 KAF异构计算系统设计原则 | 第96-97页 |
| 4.3.2 基于高速互联总线的KAF异构计算系统结构 | 第97-98页 |
| 4.3.3 CPU与KAF向量协处理器的通讯接口 | 第98-99页 |
| 4.3.4 KAF异构计算系统软件接口 | 第99-100页 |
| 4.4 KAF异构计算系统性能优化策略 | 第100-105页 |
| 4.4.1 基于多KAF向量协处理器的在线时间序列预测计算结构 | 第101-104页 |
| 4.4.2 基于ACP端口的低延迟数据传输 | 第104-105页 |
| 4.5 实验设计与分析 | 第105-113页 |
| 4.5.1 实验设计 | 第105-107页 |
| 4.5.2 FPGA资源消耗分析 | 第107页 |
| 4.5.3 数据传输速度分析 | 第107-109页 |
| 4.5.4 计算效率分析 | 第109-112页 |
| 4.5.5 实验结果综合分析 | 第112-113页 |
| 4.6 本章小结 | 第113-114页 |
| 结论 | 第114-116页 |
| 参考文献 | 第116-127页 |
| 附录A AKAF算法微码程序 | 第127-131页 |
| A.1 核函数计算微码程序段 | 第127-128页 |
| A.2 核逆矩阵计算微码程序段 | 第128-131页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 | 第131-134页 |
| 致谢 | 第134-135页 |
| 个人简历 | 第135页 |
