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成簇算法

幾種用于FPGA的新型有效混合布線算法

采用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)可以快速實現(xiàn)數(shù)字電路，但是用于生成FPGA編程的比特流文件的CAD工具在編制大規(guī)模電路時常常需要數(shù)小時的時間，以至于許多設(shè)計者甚至通過在給定FPGA上采用更多的資源，或者以犧牲電路速度為代價來提高編制速度。電路編制過程中大部分時間花費在布線階段，因此有效的布線算法能極大地減少布線時間。許多布線算法已經(jīng)被開發(fā)并獲得應(yīng)用，其中布爾可滿足性(SAT)布線算法及幾何查找布線算法是當(dāng)前最為流行的兩種。然而它們各有缺點：基于SAT的布線算法在可擴(kuò)展性上有很大缺陷；幾何查找布線算法雖然具有廣泛的拆線重布線能力，但當(dāng)實際問題具有嚴(yán)格的布線約束條件時，它在布線方案的收斂方面存在很大困難。基于此，本文致力于探索一種能有效解決以上問題的新型算法，具體研究工作和結(jié)果可歸納如下。 1、在全面調(diào)查FPGA結(jié)構(gòu)的最新研究動態(tài)的基礎(chǔ)上，確定了一種FPGA布線結(jié)構(gòu)模型，即一個基于SRAM的對稱陣列(島狀)FPGA結(jié)構(gòu)作為研究對象，該模型僅需3個適合的參數(shù)即能表示布線結(jié)構(gòu)。為使所有布線算法可在相同平臺上運行，選擇了美國北卡羅來納州微電子中心的20個大規(guī)模電路作為基準(zhǔn)，并在布線前采用VPR399對每個電路都生成30個布局，從而使所有的布線算法都能夠直接在這些預(yù)制電路上運行。 2、詳細(xì)研究了四種幾何查找布線算法，即一種基本迷宮布線算法Lee，一種基于協(xié)商的性能驅(qū)動的布線算法PathFinder，一種快速的時延驅(qū)動的布線算法VPR430和一種協(xié)商A

標(biāo)簽： FPGA 布線算法

上傳時間： 2013-05-18

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基于FPGA的遺傳算法的硬件實現(xiàn)

遺傳算法是一種基于自然選擇原理的優(yōu)化算法，在很多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。但是，遺傳算法使用計算機(jī)軟件實現(xiàn)時，會隨著問題復(fù)雜度和求解精度要求的提高，產(chǎn)生很大的計算延時，這種計算的延時限制了遺傳算法在很多實時性要求較高場合的應(yīng)用。為了提升運行速度，可以使用FPGA作為硬件平臺，設(shè)計數(shù)字系統(tǒng)完成遺傳算法。和軟件實現(xiàn)相比，硬件實現(xiàn)盡管在實時性和并行性方面具有很大優(yōu)勢，但同時會導(dǎo)致系統(tǒng)的靈活性不足、通用性不強(qiáng)。本文針對上述矛盾，使用基于功能的模塊化思想，將基于FPGA的遺傳算法硬件平臺劃分成兩類模塊：系統(tǒng)功能模塊和算子功能模塊。針對不同問題，可以在保持系統(tǒng)功能模塊不變的前提下，選擇不同的遺傳算子功能模塊完成所需要的優(yōu)化運算。本文基于Xilinx公司的Virtex5系列FPGA平臺，使用VerilogHDL語言實現(xiàn)了偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生模塊、隨機(jī)數(shù)接口模塊、存儲器接口/控制模塊和系統(tǒng)控制模塊等系統(tǒng)功能模塊，以及基本位交叉算子模塊、PMX交叉算子模塊、基本位變異算子模塊、交換變異算子模塊和逆轉(zhuǎn)變異算子模塊等遺傳算法功能模塊，構(gòu)建了系統(tǒng)功能構(gòu)架和遺傳算子庫。該設(shè)計方法不僅使遺傳算法平臺在解決問題時具有更高的靈活性和通用性，而且維持了系統(tǒng)架構(gòu)的穩(wěn)定。本文設(shè)計了多峰值、不連續(xù)、不可導(dǎo)函數(shù)的極值問題和16座城市的旅行商問題 (TSP)對遺傳算法硬件平臺進(jìn)行了測試。根據(jù)測試結(jié)果，該硬件平臺表現(xiàn)良好，所求取的最優(yōu)解誤差均在1％以內(nèi)。相對于軟件實現(xiàn)，該系統(tǒng)在求解一些復(fù)雜問題時，速度可以提高2個數(shù)量級。最后，本文使用FPGA實現(xiàn)了粗粒度并行遺傳算法模型，并用于 TSP問題的求解。將硬件平臺的運行速度在上述基礎(chǔ)上提高了近1倍，取得了顯著的效果。關(guān)鍵詞：遺傳算法，硬件實現(xiàn)，并行設(shè)計，F(xiàn)PGA，TSP

標(biāo)簽： FPGA 算法硬件實現(xiàn)

上傳時間： 2013-06-15

上傳用戶：hakim
CCD圖像的顏色插值算法研究

論文研究了基于Bayer格式的CCD原始圖像的顏色插值算法，并將設(shè)計的改進(jìn)算法應(yīng)用到以FPGA為核心的圖像采集前端。出于對成本和體積的考慮，一般的數(shù)字圖像采集系統(tǒng)采用單片CCD或CMOS圖像傳感器，然后在感光表面覆蓋一層顏色濾波陣列(CFA)，經(jīng)過CFA后每個像素點只能獲得物理三基色(紅、綠、藍(lán))其中一種分量，形成馬賽克圖像。為了獲得全彩色圖像，就要利用周圍像素點的值近似地計算出被濾掉的顏色分量，稱這個過程為顏色插值。由于當(dāng)前對圖像采集系統(tǒng)的實時性要求越來越高，業(yè)內(nèi)已經(jīng)開始廣泛采用FPGA來進(jìn)行圖像處理，充分發(fā)揮硬件并行運算的速度優(yōu)勢，以求在處理速度和成像質(zhì)量兩方面均達(dá)到滿意的效果。。主要的工作內(nèi)容如下: 　　本文首先介紹了彩色濾波陣列、圖像色彩恢復(fù)和插值算法的概念，然后分析和研究了當(dāng)下常用的顏色插值算法，如雙線性插值算法、加權(quán)系數(shù)法等等，指出了各個算法的特點和不足；接下來針對硬件系統(tǒng)并行運算的特性和實時性處理的要求，結(jié)合其中兩種算法的思路設(shè)計了適用于硬件的改進(jìn)算法，該算法主要引入了方向標(biāo)志位的概念以及平滑的邊界仲裁法則來檢測邊界，借鑒利用梯度的三角函數(shù)關(guān)系來判斷邊界方向，通過簡化且適用于硬件的方法計算加權(quán)系數(shù)，從而選擇合適的方向進(jìn)行插值。　　在介紹了FPGA用于圖像處理的優(yōu)勢后，針對FPGA的特點采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，詳細(xì)闡述了本文算法的軟件實現(xiàn)過程及所使用到的關(guān)鍵技術(shù)；文章設(shè)計了一個以FPGA為核心的前端圖像采集平臺，并將改進(jìn)插值算法應(yīng)用到整個系統(tǒng)當(dāng)中。詳細(xì)分析了采集前端的硬件需求，討論了核心芯片的選型和硬件平臺設(shè)計中的注意事項，完成了印制電路板的制作。　　文章通過MATLAB仿真得到了量化的性能評估數(shù)據(jù)，并選取幾種算法在硬件平臺上運行，得到了實驗圖片。最后結(jié)合圖片的視覺效果和仿真數(shù)據(jù)對幾種不同算法的效果進(jìn)行了評估和比較，證明改進(jìn)的算法對圖像質(zhì)量有所增強(qiáng)，取得了良好的效果。

標(biāo)簽： CCD 圖像插值算法研究

上傳時間： 2013-06-11

上傳用戶：it男一枚
一種基于LBT的分布式圖像壓縮算法

無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)（WMSNs）中傳感器節(jié)點采集的數(shù)據(jù)量非常大，在傳輸前需對大數(shù)據(jù)量的多媒體信息進(jìn)行壓縮處理，但是單節(jié)點能源受限，存儲、處理能力相對較弱。針對無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的高效、低耗能的需求這些問題，在圖像壓縮雙正交重疊變換（LBT）的基礎(chǔ)上，文中提出了一種基于此變換的分布式無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)圖像壓縮算法。即基于簇結(jié)構(gòu)，把壓縮任務(wù)分配給其他節(jié)點，通過多個節(jié)點相互協(xié)作，共同完成圖像的壓縮編碼和傳輸。實驗結(jié)果表明，在傳感器節(jié)點散布不均且較為密集的情況下，該算法在高質(zhì)量、低復(fù)雜度和低功耗等方面都有了很大的性能提高。

標(biāo)簽： LBT 分布式圖像壓縮算法

上傳時間： 2014-12-23

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MIMO中繼系統(tǒng)中預(yù)編碼的級聯(lián)算法

在兩跳MIMO中繼通信系統(tǒng)的預(yù)編碼相關(guān)研究中，提出了一種級聯(lián)預(yù)編碼算法，該算法把兩跳系統(tǒng)的預(yù)編碼分解成兩個獨立的部分，從而把預(yù)編碼問題轉(zhuǎn)化成為求源節(jié)點到中繼節(jié)點的預(yù)編碼過程以及中繼節(jié)點到目的節(jié)點的過程。本文使用MMSE準(zhǔn)則，在簡化迭代算法復(fù)雜度的同時，與一種只在中繼節(jié)點進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化的算法進(jìn)行比較，由仿真可以看出，本文算法有一定的性能提升。

標(biāo)簽： MIMO 中繼系統(tǒng) 預(yù)編碼級聯(lián)

上傳時間： 2013-11-12

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低能耗和低時延的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合算法

針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點能量有限，且在進(jìn)行信息傳輸時存在數(shù)據(jù)沖突、傳輸延時等問題，提出并設(shè)計了基于最大生存周期的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合算法。該算法將整個網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點分成多個簇，并根據(jù)節(jié)點的傳輸范圍，將每個簇中的節(jié)點均勻分布，每個節(jié)點根據(jù)自己的本地信息和剩余能量選擇通信方式向簇頭節(jié)點傳輸數(shù)據(jù)，從而形成傳輸數(shù)據(jù)的最短路徑；并根據(jù)集中式TDMA（時分多址）調(diào)度模型，運用基于微粒群的Pareto優(yōu)化方法，使得網(wǎng)絡(luò)在完成規(guī)定的信息傳輸時每個節(jié)點耗費的平均時隙和平均能耗最優(yōu)。仿真結(jié)果表明，上述算法不但可以最大化網(wǎng)絡(luò)的生存時間，還可以有效的降低數(shù)據(jù)融合時間，減少網(wǎng)絡(luò)延時。

標(biāo)簽： 低能耗時延無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)

上傳時間： 2014-12-29

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成像衛(wèi)星對區(qū)域目標(biāo)協(xié)同觀測問題研究

分析了多顆成像衛(wèi)星對區(qū)域目標(biāo)的協(xié)同觀測問題的特點，提出了基于星載遙感器的幅寬、側(cè)擺能力以及衛(wèi)星軌道參數(shù)的動態(tài)區(qū)域劃分方法，該方法能夠根據(jù)衛(wèi)星參數(shù)及偏移參數(shù)動態(tài)劃分候選觀測場景，從而充分利用衛(wèi)星每次過境的觀測機(jī)會，特別適用于不同衛(wèi)星協(xié)同觀測的情況。在此基礎(chǔ)上建立了多星對區(qū)域目標(biāo)的協(xié)同觀測問題模型，該模型采用總體覆蓋率來衡量觀測效率，消除了不同衛(wèi)星對區(qū)域目標(biāo)觀測的交叉重疊帶來的影響。最后提出了模型求解的模擬退火算法。仿真實驗表明，本文提出的方法能夠有效提高多星對區(qū)域目標(biāo)的協(xié)同觀測效率。

標(biāo)簽： 成像衛(wèi)星

上傳時間： 2013-10-14

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應(yīng)用于MIMO系統(tǒng)的天線選擇新算法

提出一種在接收端結(jié)合最大比合并的發(fā)送天線選擇新算法。該算法中，發(fā)送端從N個可用天線中選擇信道增益最佳的L個天線，而接收端不進(jìn)行天線選擇并進(jìn)行最大比合并(MRC)。并對該算法在準(zhǔn)靜態(tài)瑞利衰落信道的成對差錯(PEP)性能進(jìn)行了深入地分析。理論分析和仿真試驗證明。盡管發(fā)送端天線選擇對MIMO系統(tǒng)的分級階數(shù)會造成一定程度的損傷，但同不進(jìn)行天線選擇O‘M)相比，應(yīng)用該算法仍能獲得較大的分級增益，并能明顯提高相同頻譜效率和相同分集階效條件下空時碼的性能。

標(biāo)簽： MIMO 應(yīng)用于天線

上傳時間： 2013-10-11

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用匯編MASM32編制的最快的MD5加密算法

用匯編MASM32編制的最快的MD5加密算法，內(nèi)附說明。能編譯成動態(tài)庫。并且特別附帶了QQ的MD5加密算法函數(shù)，可自由調(diào)用。版權(quán)所有：Binny

標(biāo)簽： MASM MD5 32 匯編

上傳時間： 2013-12-21

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這是一個用三種加密算法

這是一個用三種加密算法，混合而成的一個加密算法，主要用于通過軟件序列號等，算出加密注冊碼

標(biāo)簽： 加密算法

上傳時間： 2013-12-25

上傳用戶：xlcky