《電子技術應用》
您所在的位置:首頁 > 模拟设计 > 设计应用 > 基于DDPG算法的数据传输研究
基于DDPG算法的数据传输研究
电子技术应用
闫丹婷,焦新泉
中北大学 仪器与电子学院 仪器科学与动态测试教育部重点实验室
摘要: 针对目前数据传输系统可靠性差、传输速率低的情况,利用FPGA和UDP协议设计了一款数据传输系统。系统采用FPGA为主控芯片,Flash为存储介质,通过上位机发送指令控制系统进行数据的存取,采用千兆以太网进行数据通信与指令接收,增加了数据重传机制以及流量控制模块,以保证数据高速可靠传输。为提高带宽利用率、降低网络时延,加入了改进的深度确定性策略梯度算法(Deep Deterministic Policy Gradient, DDPG)进行拥塞控制。实验测试结果表明,采用该算法能够显著降低网络时延,系统传输速率可达912 Mb/s,且系统可靠性高、成本低,具有移植性和实际的推广价值,也便于升级维护。
中圖分類號:TN914;TP181 文獻標志碼:A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.245786
中文引用格式: 閆丹婷,焦新泉. 基于DDPG算法的數據傳輸研究[J]. 電子技術應用,2025,51(1):69-74.
英文引用格式: Yan Danting,Jiao Xinquan. Research on data transmission based on DDPG algorithm[J]. Application of Electronic Technique,2025,51(1):69-74.
Research on data transmission based on DDPG algorithm
Yan Danting,Jiao Xinquan
Key Laboratory of Instrument Science and Dynamic Testing (Ministry of Education), College of Instrumentation and Electronics,North University of China
Abstract: Aiming at the poor reliability and low transmission rate of the current data transmission system, a data transmission system is designed using FPGA and UDP protocol. The system adopts FPGA as the main controller chip and Flash as the storage medium, and sends commands to control the system through the host computer to access the data, adopts Gigabit Ethernet to be in charge of data communication and command reception, and adds a data retransmission mechanism as well as a flow control module to ensure the high-speed and reliable transmission of data. In order to improve bandwidth utilization and reduce network delay, an improved Deep Deterministic Policy Gradient (DDPG) algorithm is added for congestion control. The experimental test results demonstrate that the algorithm presented in this paper can markedly reduce network latency. The system transmission rate can reach 912 Mb/s, and the system enjoys high reliability, low cost, portability, and practical promotion value. It is also convenient for upgrading and maintenance.
Key words : data transmission;deep reinforcement learning algorithms;FPGA;reliable transmission;DDPG algorithm;Gigabit Ethernet

引言

目前,物聯網環境下采集與傳輸的數據種類越來越多,傳輸所需容量也越來越大,要求數據傳輸系統具有高速率的同時也要保持高可靠性。

傳統的數據通信技術通常采用串行通信總線接口、控制器局域網總線接口通信等[1],但這些傳統通信方式傳輸速率低、傳輸距離短、可靠性差。以太網作為當前局域網領域內廣泛采用的通信協議標準,其網絡架構靈活多變且兼容性好[2],千兆以太網技術傳輸速率理論上可達1 000 Mb/s,符合系統所需高速率、高可靠性的要求[3]。

千兆以太網作為當前主流的網絡技術之一,其數據傳輸速度雖已大幅提升,但仍需不斷優化。國外對千兆以太網傳輸技術進行研究的團隊有高通、博通、英特爾等公司,且仍在開發相關網絡產品,如美國NETGEAR公司的Orbi RBK76X AX5400三頻路由器上具有7個千兆網口,支持直連路由器;美國Lucent公司的Cajun P550R路由交換機使用千兆以太網,作為校園網主干設備提供高速的數據交換能力。國內也有高校及公司進行相關研究,如江蘇自動化研究所基于FPGA設計了艦用指控系統多通道、實時的千兆以太網高速傳輸系統。與傳統通信技術相比較,千兆以太網不僅大幅度提升了數據傳輸的速率,使傳輸距離更遠,傳輸方式簡單且應用范圍廣泛[4]。而且,千兆以太網的應用已經不僅僅局限于局域網,它也可以用于板對板的應用[5]。但是由于成本高、技術不夠成熟,國內工業上數據傳輸大多情況下仍是使用百兆以太網,因此,千兆以太網數據傳輸系統仍需深入研究。

傳統的UDP協議可靠性差,因為其中并不包含數據重傳機制,因此系統加入高速重傳機制來提高系統可靠性,同時為進一步降低網絡時延、提高系統傳輸速度,采用了改進的DDPG算法進行擁塞控制。

本文依據FPGA這一高性能硬件平臺,通過千兆以太網完成通信,采用UDP協議及改進的DDPG算法,深度融合FPGA的技術優勢,實現對海量數據的高速、高可靠性傳輸,傳輸成本低、價值高。


本文詳細內容請下載:

http://m.tom3567.com/resource/share/2000006285


作者信息:

閆丹婷,焦新泉

(中北大學 儀器與電子學院 儀器科學與動態測試教育部重點實驗室,山西 太原 030051)


Magazine.Subscription.jpg

此內容為AET網站原創,未經授權禁止轉載。
主站蜘蛛池模板: 欧美一区二区三区免费视| 日韩在线国产| 国产精品一区二区在线观看| 91免费欧美精品| 久久精品国产v日韩v亚洲| 水蜜桃亚洲精品| 不卡伊人av在线播放| 国产日韩av在线| 欧美日本国产在线| 日韩精品一区在线视频| 中文字幕一区二区三区四区五区六区| 久精品国产欧美| 日本精品免费视频| 日韩中文字幕第一页| 无码av天堂一区二区三区 | 国产精品入口免费| 日韩久久在线| 午夜精品久久久久久久久久久久久| 久久久久久久久久婷婷| 国产精品成久久久久三级| 国产福利久久| 国产成人在线免费看| 91精品在线影院| 91精品国产91久久久久久不卡 | 久久精品免费播放| 久久久精品网站| 久久久成人av| 久久国产日韩欧美| 久久久水蜜桃| 久久国产精品视频在线观看| 久久免费少妇高潮久久精品99| 欧美日韩在线不卡一区| 日本免费一区二区三区视频观看| 无码人妻精品一区二区蜜桃网站 | 视频在线一区二区| 午夜精品在线视频| 日韩精品极品视频在线观看免费| 日本精品中文字幕| 欧美精品日韩三级| 精品国偷自产在线| 国产欧美日韩91|