基于互功率譜的時延估計算法,對仿真結(jié)果有圖詳細(xì)描述
上傳時間: 2017-04-18
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帶時延的純方位角單站跟蹤算法,它有效地解決了用EKF算法進行純方位角跟蹤時可能出現(xiàn)的不穩(wěn)定和濾波發(fā)散現(xiàn)象以及聲音信號的時延問題。
上傳時間: 2013-12-01
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利用89s51去寫結(jié)構(gòu)化keil-C 4x4鍵盤掃描+LCD螢?zāi)伙@示 HW01:四則運算+時鍾顯示 HW02:頻率偵測器 ps.鍵盤掃描不是利用延遲作彈跳(推薦)
上傳時間: 2014-11-22
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相對于JPEG中二維離散余弦變換(2DDCT)來說,在JPEG2000標(biāo)準(zhǔn)中,二維離散小波變換(2DDWT)是其圖像壓縮系統(tǒng)的核心變換。在很多需要進行實時處理圖像的系統(tǒng)中,如數(shù)碼相機、遙感遙測、衛(wèi)星通信、多媒體通信、便攜式攝像機、移動通信等系統(tǒng),需要用芯片實現(xiàn)圖像的編解碼壓縮過程。雖然有許多研究工作者對圖像處理的小波變換進行了研究,但大都只偏重算法研究,對算法硬件實現(xiàn)時的復(fù)雜性考慮較少,對圖像處理的小波變換硬件實現(xiàn)的研究也較少。 本文針對圖像處理的小波變換算法及其硬件實現(xiàn)進行了研究。對文獻(xiàn)[13]提出的“內(nèi)嵌延拓提升小波變換”(Combiningthedata-extensionprocedureintothelifting-basedDWTcore)快速算法進行仔細(xì)分析,提出一種基于提升方式的5/3小波變換適合硬件實現(xiàn)的算法,在MATLAB中仿真驗證了該算法,證明其是正確的。并設(shè)計了該算法的硬件結(jié)構(gòu),在MATLAT的Simulink中進行仿真,對該結(jié)構(gòu)進行VHDL語言的寄存器傳輸級(RTL)描述與仿真,成功綜合到Altera公司的FPGA器件中進行驗證通過。本算法與傳統(tǒng)的小波變換的邊界處理方法比較:由于將其邊界延拓過程內(nèi)嵌于小波變換模塊中,使該硬件結(jié)構(gòu)無需額外的邊界延拓過程,減少小波變換過程中對內(nèi)存的讀寫量,從而達(dá)到減少內(nèi)存使用量,降低功耗,提高硬件利用率和運算速度的特點。本算法與文獻(xiàn)[13]提出的算法相比較:無需增加額外的硬件計算模塊,又具有在硬件實現(xiàn)時不改變原來的提升小波算法的規(guī)則性結(jié)構(gòu)的特點。這種小波變換硬件芯片的實現(xiàn)不僅適用于JPEG2000的5/3無損小波變換,當(dāng)然也可用于其它各種實時圖像壓縮處理硬件系統(tǒng)。
上傳時間: 2013-06-13
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隨著全球經(jīng)濟不斷增長和信息技術(shù)持續(xù)發(fā)展,越來越多用戶提出了對數(shù)據(jù)、語音和視訊等寬帶接入業(yè)務(wù)的需求。傳統(tǒng)的接入網(wǎng)技術(shù)己成為新一代寬帶通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的瓶頸,通信網(wǎng)絡(luò)的寬帶化成為一個必然的趨勢。在眾多新興的接入技術(shù)中,寬帶無線接入技術(shù)以其特有的優(yōu)勢成為近年來通信技術(shù)市場的最大亮點。基于IEEE802.16e的WiMAX技術(shù)作為一種面向無線城域網(wǎng)(WMAN)的寬帶接入方案,正以其優(yōu)異的性能和廣闊的市場前景而倍受關(guān)注。 本文是基于WiMAX技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)終端的設(shè)計,根據(jù)IEEE802.16e協(xié)議,物理層需要對收發(fā)信息進行編解碼、調(diào)制解調(diào)等的處理,其中包含很多運算密集的算法;這些處理有些適合硬件邏輯實現(xiàn),有些適合數(shù)字信號處理器實現(xiàn),所以設(shè)計采用了FPGAs+DSPs的實現(xiàn)方式。考慮對接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的不同處理,在詳細(xì)分析上行和下行鏈路的工作過程的基礎(chǔ)上,對模塊的進行了詳細(xì)劃分,并對系統(tǒng)的FPGA部分進行了詳細(xì)設(shè)計。 設(shè)計中本文充分考慮了FPGA和DSP之間處理的優(yōu)缺點,并注意避免器件之間通信的復(fù)雜化,在滿足器件之間數(shù)據(jù)流量的同時,盡量使數(shù)據(jù)流向簡單化,避免了延時增加和接口帶寬調(diào)度的復(fù)雜化。最終整個設(shè)計完成完整的802.16e網(wǎng)絡(luò)終端的物理層基帶處理功能。
標(biāo)簽: WiMAX FPGA 網(wǎng)絡(luò)終端 基帶
上傳時間: 2013-06-01
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本文首先在介紹多用戶檢測技術(shù)的原理以及系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上,對比分析了幾種多用戶檢測算法的性能,給出了算法選擇的依據(jù)。為了同時克服多址干擾和多徑干擾,給出了融合多用戶檢測與分集合并技術(shù)的接收機結(jié)構(gòu)。 接著,針對WCDMA反向鏈路信道結(jié)構(gòu),介紹了擴頻使用的OVSF碼和擾碼,分析了擾碼的延時自相關(guān)特性和互相關(guān)特性,指出了存在多址干擾和多徑干擾的根源。在此基礎(chǔ)上,給出了解相關(guān)檢測器的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)和結(jié)構(gòu)框圖,并仿真研究了用戶數(shù)、擴頻比、信道估計精度等參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響。 常規(guī)的干擾抵消是基于chip級上的抵消,需要對用戶信號重構(gòu),因此具有較高的復(fù)雜度。在解相關(guān)檢測器的基礎(chǔ)上,衍生出符號級上的干擾抵消。通過仿真,給出了算法中涉及的干擾抑制控制權(quán)值、干擾抵消級數(shù)等參數(shù)的最佳取值,并進行了算法性能比較。仿真結(jié)果驗證了該算法的有效性。 最后,介紹了WCDMA系統(tǒng)移動臺解復(fù)用技術(shù)的硬件實現(xiàn),在FPGA平臺上分別實現(xiàn)了與基站和安捷倫8960儀表的互聯(lián)互通。
標(biāo)簽: WCDMA FPGA 多用戶檢測 下行鏈路
上傳時間: 2013-07-29
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可編程邏輯芯片特別是現(xiàn)場可編程門陣列(Field-Programmable Gate Array,F(xiàn)PGA)芯片的快速發(fā)展,使得新的芯片能夠根據(jù)具體應(yīng)用動態(tài)地調(diào)整結(jié)構(gòu)以獲得更好的性能,這類芯片稱為動態(tài)可重構(gòu)FPGA芯片(Dynamically ReconfigurableFPGA,DRFPGA)。然而,使用這類芯片構(gòu)建的可重構(gòu)系統(tǒng)在實際應(yīng)用前還有許多問題需要解決。一個基本的問題就是動態(tài)可重構(gòu)FPGA芯片中的可重構(gòu)功能單元(Reconfigurable Functional Unit,RFU)的模塊布局問題和模塊間的布線問題。 本文從基本的FPGA芯片結(jié)構(gòu)和CAD算法談起,介紹了可重構(gòu)計算的概念,建立了可重構(gòu)計算系統(tǒng)模型和動態(tài)可重構(gòu)FPGA芯片模型,在此模型上提出一個基于劃分和時延驅(qū)動的在線布局算法,和一個基于Pathfinder協(xié)商擁塞算法的布線算法,來解決動態(tài)可重構(gòu)FPGA芯片的布局和布線問題。由硬件描述語言(Hardware Description Language,HDL)描述的電路首先被劃分成有限數(shù)目的層,然后將這些電路層布局到芯片的每一層,同時確保關(guān)鍵路徑的時延最小。實驗結(jié)果表明,布局算法與傳統(tǒng)的布局算法(或者文獻(xiàn)[37]中的算法)相比,在時延上平均減少27%,在線長上平均減少34%(或者11%),在運行時間上平均減少42%(或者97%)。布線算法與傳統(tǒng)的布線算法相比,能夠?qū)⒕€長降低26%,將水平通道寬度降低27%,顯示出較高的性能。
標(biāo)簽: FPGA 動態(tài)可重構(gòu) 布局布線 算法研究
上傳時間: 2013-05-24
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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
上傳時間: 2013-05-18
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紋理映射在計算機圖形計算中屬于光柵化階段,處理的是像素,主要的特點是數(shù)據(jù)的吞吐量大,對實時系統(tǒng)來說轉(zhuǎn)換的速度是一個關(guān)鍵的因素,人們尋求各種加速算法來提高運算速度。傳統(tǒng)的方法是用更快的處理器,并行算法或?qū)S糜布kS著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,尤其是可編程邏輯門陣列(FPGAs)的發(fā)展,提供了一種新的加速方法。FPGAs在密度和性能上都有突破性的發(fā)展,當(dāng)前的FPGA芯片已經(jīng)能夠運算各種圖形算法,而在速度上與專用的圖形卡硬件相同。因此,F(xiàn)PGA芯片非常適合這項工作。 本文主要工作包括以下幾個方面: 1、本文提出了一種MIPmapping紋理映射優(yōu)化方法,改進了MIPmapping映射細(xì)化層次算法及紋理圖像的存儲方式,減少紋理尋址的計算量,提高紋理存儲的相關(guān)性。詳細(xì)內(nèi)容請閱讀第三章。 2、提出了一種MIPmapping紋理映射優(yōu)化方法的硬件實現(xiàn)方案,該方案針對移動設(shè)備對功耗和面積的要求,以及分辨率不高的特點,在參數(shù)空間到紋理地址的計算中用定點數(shù)來實現(xiàn)。詳細(xì)內(nèi)容請閱讀第四章。 3、實現(xiàn)了紋理映射流水線單元紋理地址產(chǎn)生電路,及紋理濾波電路的FPGA設(shè)計,并給出設(shè)計的綜合和仿真結(jié)果。詳細(xì)內(nèi)容請閱讀第五章4、實現(xiàn)了符合IEEE 754單精度標(biāo)準(zhǔn)的乘法、乘累加及除法運算器電路。乘法器采用改進型Booth編碼電路以減少部分積數(shù)量,用Wallace對部分積進行壓縮;乘累加器采用multiply-add fused算法,對關(guān)鍵路徑進行了優(yōu)化;除法器為基于改進型泰勒級數(shù)展開的查找表結(jié)構(gòu)實現(xiàn),查找表尺寸只有208字節(jié),電路為固定時延,在電路尺寸、延時及復(fù)雜度方面進行了較好的平衡。
上傳時間: 2013-04-24
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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。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)了偽隨機數(shù)發(fā)生模塊、隨機數(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
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