波束形成模塊是聲納信號(hào)處理系統(tǒng)中的核心部分，其作用為在空域上加強(qiáng)來自某一方向的信號(hào)，抑制干擾，同時(shí)探測(cè)目標(biāo)的方位。因此，波束形成模塊的研究在水下探測(cè)器、水下武器引信等聲納系統(tǒng)中顯得尤為重要。本文基于陣列波束形成的原理對(duì)圓陣自適應(yīng)波束形成展開了比較深入的研究。 首先，本文概述了聲納波束形成的研究背景和研究現(xiàn)狀。基于本課題所研究的主動(dòng)聲納模型，分析了主動(dòng)聲納信號(hào)，提出應(yīng)用復(fù)基帶信號(hào)進(jìn)行波束形成的方案；對(duì)接收波束形成的原理和方法進(jìn)行了比較詳細(xì)的推導(dǎo)和論述。 其次，本文重點(diǎn)對(duì)均勻圓形陣列流形的波束形成作了詳細(xì)分析和波束圖函數(shù)推導(dǎo)，并且應(yīng)用MATLAB軟件進(jìn)行了仿真分析。然后對(duì)LMS自適應(yīng)算法進(jìn)行了介紹，由對(duì)LMS算法的分析推導(dǎo)了DLMS算法，并對(duì)LMS算法和DLMS算法進(jìn)行了分析，并將DLMS算法應(yīng)用于均勻圓陣波束形成。仿真結(jié)果表明，基于FIR濾波架構(gòu)的DLMS算法以犧牲部分收斂速度為代價(jià)，可獲得高速并行處理能力。DLMS自適應(yīng)波束形成方法能使目標(biāo)方向信號(hào)加強(qiáng)，同時(shí)將干擾信號(hào)零陷。 最后，本文介紹了基于FPGA的并行度為2的8陣元DLMS自適應(yīng)波束形成設(shè)計(jì)思路以及實(shí)現(xiàn)方法。系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)采用了并行處理架構(gòu)，而在單個(gè)支路采用了流水線技術(shù)。并應(yīng)用硬件描述(VHDL)語言在QuartusⅡ4.0環(huán)境下設(shè)計(jì)了各軟件模塊和功能仿真。
標(biāo)簽： 聲納 自適應(yīng)波束
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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FPGA布局算法和軟件位于工藝映射和布線之間，是一個(gè)承上啟下的階段，對(duì)最終的布通率和時(shí)序都有著重要的影響。 本論文的工作之一便是研究旨在提高布通率的布局算法。在研究了國(guó)內(nèi)外裝箱和布局算法的基礎(chǔ)上，本文提出了一種新的結(jié)合了裝箱的布局算法框架，并稱之為"低溫交替改善的"布局算法。其基本思想是，在模擬退火的低溫階段交替的優(yōu)化裝箱和布局。本文給了基于學(xué)術(shù)界標(biāo)準(zhǔn)布局布線軟件VPR的一個(gè)軟件實(shí)現(xiàn)，并且提出了低溫的判定條件以及一種新的選擇待交換邏輯單元的方法。采用三種不同的裝箱算法作為布局輸入，基于VPR的低溫交替改善的布局算法實(shí)現(xiàn)，在布通率上，比VPR分別提高了21.3％、15.5％、10.7％。而帶來的平均額外時(shí)間開銷不到20％。 FPGA布局軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)FPGA CAD流程的運(yùn)行效率，算法的可擴(kuò)展性也有著不可忽視的影響。現(xiàn)代FPGA有著多樣而復(fù)雜的邏輯和布線資源。而學(xué)術(shù)界的布局軟件'VPR所面向的FPGA卻只能處理十分簡(jiǎn)單的FPGA結(jié)構(gòu)，對(duì)于宏、總線、多時(shí)鐘等實(shí)際應(yīng)用中很重要的部分都沒有考慮。本文提出了"邏輯單元層"的概念，用具有特定幾何結(jié)構(gòu)的邏輯單元層來統(tǒng)一處理多種類型的邏輯資源。針對(duì)相對(duì)位置約束在現(xiàn)代FPGA布局軟件中的重要地位，我們提出了一種處理相對(duì)位置約束的方法。這些討論均已經(jīng)在面向Xilinx SpartanⅡ芯片布局的原型系統(tǒng)中得到了實(shí)現(xiàn)，初步證實(shí)了這些方法的可擴(kuò)展性和實(shí)用性。
標(biāo)簽： FPGA 布局 算法研究 軟件實(shí)現(xiàn)
上傳時(shí)間： 2013-06-21
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現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)是一種可實(shí)現(xiàn)多層次邏輯器件。基于SRAM的FPGA結(jié)構(gòu)由邏輯單元陣列來實(shí)現(xiàn)所需要的邏輯函數(shù)。FPGA中，互連線資源是預(yù)先定制的，這些資源是由各種長(zhǎng)度的可分割金屬線，緩沖器和．MOS管實(shí)現(xiàn)的，所以相對(duì)于ASIC中互連線所占用的面積更大。為了節(jié)省芯片面積，一般都采用單個(gè)MOS晶體管來連接邏輯資源。MOS晶體管的導(dǎo)通電阻可以達(dá)到千歐量級(jí)，可分割金屬線段的電阻相對(duì)于MOS管來說是可以忽略的，然而它和地之間的電容達(dá)到了0.1pf[1]。為了評(píng)估FPGA的性能，用HSPICE仿真模型雖可以獲得非常精確的結(jié)果，但是基于此模型需要花費(fèi)太多的時(shí)間。這在基于時(shí)序驅(qū)動(dòng)的工藝映射和布局布線以及靜態(tài)時(shí)序分析中都是不可行的。于是，非常迫切地需要一種快速而精確的模型。 FPGA中連接盒、開關(guān)盒都是由MOS管組成的。FPGA中的時(shí)延很大部分取決于互連，而MOS傳輸晶體管在互連中又占了很大的比重。所以對(duì)于MOS管的建模對(duì)FPGA時(shí)延估算有很大的影響意義。對(duì)于MOS管，Muhammad[15]采用導(dǎo)通電阻來代替MOS管，然后用。Elmore[3]時(shí)延和Rubinstein[4]時(shí)延模型估算互連時(shí)延。Elmore時(shí)延用電路的一階矩來近似信號(hào)到達(dá)最大值50％時(shí)的時(shí)延，而Rubinstein也是通過計(jì)算電路的一階矩估算時(shí)延的上下邊界來估算電路的時(shí)延，然而他們都是用來計(jì)算RC互連時(shí)延。傳輸管是非線性器件，所以沒有一個(gè)固定的電阻，這就造成了Elmore時(shí)延和Rubinstein時(shí)延模型的過于近似的估算，對(duì)整體評(píng)估FPGA的性能帶來負(fù)面因素。 本論文提出快速而精確的現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA中的互連資源MOS傳輸管時(shí)延模型。首先從階躍信號(hào)推導(dǎo)出適合50％時(shí)延的等效電阻模型，然后在斜坡輸入的時(shí)候，給出斜坡輸入時(shí)的時(shí)延模型，并且給出等效電容的計(jì)算方法。結(jié)果驗(yàn)證了我們精確的時(shí)延模型在時(shí)間上的開銷少的性能。 在島型FPGA中，單個(gè)傳輸管能夠被用來作為互連線和互連線之間的連接，或者互連線和管腳之間的連接，如VPR把互連線和管腳作為布線資源，管腳只能單獨(dú)作為輸入或者輸出管腳，以致于它們不是一個(gè)線網(wǎng)的起點(diǎn)就是線網(wǎng)的終點(diǎn)。而這恰恰忽略了管腳實(shí)際在物理上可以作為互連線來使用的情況(VPR認(rèn)為dogleg現(xiàn)象本身對(duì)性能提高不多)。本論文通過對(duì)dogleg現(xiàn)象進(jìn)行了探索，并驗(yàn)證了在使用SUBSET開關(guān)盒的情況下，dogleg能提高FPGA的布通率。
上傳時(shí)間： 2013-07-24
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神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法作為一種比較成熟的智能控制算法，在空空導(dǎo)彈的理論研究中也得到了很多應(yīng)用，但它的實(shí)際應(yīng)用通常是通過軟件實(shí)現(xiàn)的，而軟件實(shí)現(xiàn)是串行執(zhí)行指令，運(yùn)行速度慢，可靠性低，很難滿足實(shí)際導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求。控制算法硬件實(shí)現(xiàn)的最大特點(diǎn)就是可提高控制算法的實(shí)時(shí)運(yùn)算速度和可靠性。本課題針對(duì)導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)，以FPGA為硬件平臺(tái)研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法的硬件實(shí)現(xiàn)。本文首先對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法思想進(jìn)行了深入分析，并對(duì)BP網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)階段進(jìn)行了理論推導(dǎo)，最后對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID飛行控制算法進(jìn)行了研究和總結(jié)，為硬件實(shí)現(xiàn)提供了理論基礎(chǔ)。基于對(duì)上述理論的深入研究和分析，本文提出了一種適合FPGA實(shí)現(xiàn)該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法的硬件實(shí)現(xiàn)模型。在該模型中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)各層之間采用串行執(zhí)行數(shù)據(jù)方式，層間則采用并行運(yùn)行方式，可有效提高系統(tǒng)的運(yùn)算速度。由于模塊化、層次化的自頂向下的模塊化設(shè)計(jì)方法可有效減少錯(cuò)誤的產(chǎn)生，是設(shè)計(jì)復(fù)雜大規(guī)模系統(tǒng)的理想設(shè)計(jì)方法。本文采用了此設(shè)計(jì)方法，通過把系統(tǒng)模塊化，對(duì)各個(gè)子模塊分別用VHDL硬件描述語言進(jìn)行描述，并基于QUARTUS II軟件開發(fā)平臺(tái)進(jìn)行綜合和仿真，直到達(dá)到研究設(shè)計(jì)要求。最后將仿真程序源代碼下載配置到具體的Cyclone II系列EP2C70 FPGA芯片中,應(yīng)用于某實(shí)際導(dǎo)彈控制系統(tǒng)的研究。理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)飛行控制算法的FPGA硬件實(shí)現(xiàn)是有效可行的，可滿足系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求，為制導(dǎo)系統(tǒng)的實(shí)際工程實(shí)現(xiàn)提供了基礎(chǔ)。
標(biāo)簽： FPGA PID 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 飛行控制
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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· 摘要： 本文研究了由線性反饋移位寄存器(Linear Feedback Shift Registers,LFSR)生成m序列的原理,并對(duì)LFSR電路結(jié)構(gòu)作了改進(jìn),利用基于現(xiàn)代DSP技術(shù)的DSP Builder軟件,設(shè)計(jì)了一種周期、相位可調(diào)的m序列發(fā)生器.經(jīng)調(diào)試與仿真,結(jié)果表明該方法硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、開發(fā)周期短,為系統(tǒng)設(shè)計(jì)或測(cè)試帶來很大的便利.
上傳時(shí)間： 2013-07-18
上傳用戶：fuzhoulinzexu
LCD 因其輕薄短小,低功耗,無輻射,平面直角顯示,以及影像穩(wěn)定等特點(diǎn),當(dāng)今應(yīng)用非常廣泛。CPLD(復(fù)雜可編程邏輯器件) 是一種具有豐富可編程功能引腳的可編程邏輯器件,不僅可實(shí)現(xiàn)常規(guī)的邏輯器件功能,還可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜而獨(dú)特的時(shí)序邏輯功能。并且具有ISP (在線可編\\r\\n程) [1 ] 功能,便于進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行功能修改、調(diào)試、升級(jí)。通常CPLD 芯片都有著上萬次的重寫次數(shù),即用CPLD[ 2 ] 進(jìn)行硬件設(shè)計(jì),就像軟件設(shè)計(jì)一樣靈活、方便。而現(xiàn)今LCD的控制大都采用
上傳時(shí)間： 2013-08-16
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針對(duì)主控制板上存儲(chǔ)器(SRAM) 存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量小和最高頻率低的情況,提出了基于SDR Sdram(同步動(dòng)態(tài)RAM) 作為主存儲(chǔ)器的LED 顯示系統(tǒng)的研究。在實(shí)驗(yàn)中,使用了現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列( FPGA) 來實(shí)現(xiàn)各模塊的邏輯功能。最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)L ED 顯示屏的控制,并且一塊主控制板最大限度的控制了256 ×128 個(gè)像素點(diǎn),基于相同條件,比靜態(tài)內(nèi)存控制的面積大了一倍,驗(yàn)證了動(dòng)態(tài)內(nèi)存核[7 ]的實(shí)用性。
上傳時(shí)間： 2013-08-21
上傳用戶：sjw920325
1) 全數(shù)字化設(shè)計(jì)，交流采樣，人機(jī)界面采用大屏幕點(diǎn)陣圖形128X64 LCD中文液晶顯示器。 2) 可實(shí)時(shí)顯示A、B、C各相功率因數(shù)、電壓、電流、有功功率、無功功率、電壓總諧波畸變率、電流總諧波畸變率、電壓3、5、7、9、11、13次諧波畸變率、電流3、5、7、9、 11、13次諧波畸變率頻率、頻率、電容輸出顯示及投切狀態(tài)、報(bào)警等信息。 3) 設(shè)置參數(shù)中文提示，數(shù)字輸入。 4) 電容器控制方案支持三相補(bǔ)償、分相補(bǔ)償、混合補(bǔ)償方案，可通過菜單操作進(jìn)行設(shè)置。 5) 電容器投切控制程序支持等容/編碼（1：2、 1：2：3、 1：2：4：8…）等投切方式。 6) 具有手動(dòng)補(bǔ)償/自動(dòng)補(bǔ)償兩種工作方式。 7) 提供電平控制輸出接口（+12V），動(dòng)態(tài)響應(yīng)優(yōu)于20MS。 8) 取樣物理量為無功功率，具有諧波測(cè)量及保護(hù)功能。 9) 控制器具有RS-485通訊接口，MODBUS標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議，方便接入低壓配電系統(tǒng)。
標(biāo)簽： 無功功率 控制器 自動(dòng)補(bǔ)償
上傳時(shí)間： 2013-11-09
上傳用戶：dancnc
為了解決聲表面波濾波器插損太大，造成有用信號(hào)衰減嚴(yán)重，彌補(bǔ)插損又會(huì)引起底部噪聲抬高的問題。該文設(shè)計(jì)了一種用LC集總元件實(shí)現(xiàn)的窄帶帶通濾波器，其特點(diǎn)是插入損耗小，成本低，帶外衰減大，較好解決了因聲表面波濾波器插損大而引起的一系列問題，不會(huì)引起通道底部噪聲的抬高。仿真結(jié)果證明了該設(shè)計(jì)方案的可行性。
標(biāo)簽： 窄帶 帶通濾波器 設(shè)計(jì)實(shí)例
上傳時(shí)間： 2013-11-18
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平行耦合微帶線帶通濾波器在微波電路系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。為了提高帶通濾波器性能，縮短設(shè)計(jì)周期，采用奇偶模原理分析與ADS（Advanced Design System）仿真相結(jié)合的方法，設(shè)計(jì)出一個(gè)中心頻率為2.5 GHz，相對(duì)帶寬為10%的平行耦合微帶線帶通濾波器。進(jìn)一步優(yōu)化參數(shù)，得到電路版圖。最終結(jié)果證明，這種方法具有設(shè)計(jì)周期短、可靠性高的特點(diǎn)，且各項(xiàng)參數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求。
上傳時(shí)間： 2013-10-12
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