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線性判別分析

  • 基于FPGA的遺傳算法硬件實現(xiàn)研究

    遺傳算法是基于自然選擇的一種魯棒性很強的解決問題方法。遺傳算法已經(jīng)成功地應(yīng)用于許多難優(yōu)化問題,現(xiàn)已成為尋求滿意解的最佳工具之一。然而,較慢的運行速度也制約了其在一些實時性要求較高場合的應(yīng)用。利用硬件實現(xiàn)遺傳算法能夠充分發(fā)揮硬件的并行性和流水線的特點,從而在很大程度上提高算法的運行速度。 本文對遺傳算法進行了理論介紹和分析,結(jié)合硬件自身的特點,選用了適合硬件化的遺傳算子,設(shè)計了標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法硬件框架;為了進一步利用硬件自身的并行特性,同時提高算法的綜合性能,本文還對現(xiàn)有的一些遺傳算法的并行模型進行了研究,討論了其各自的優(yōu)缺點及研究現(xiàn)狀,并在此基礎(chǔ)上提出一種適合硬件實現(xiàn)的粗粒度并行遺傳算法。 我們構(gòu)建的基于FPGA構(gòu)架的標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法硬件框架,包括初始化群體、適應(yīng)度計算、選擇、交叉、變異、群體存儲和控制等功能模塊。文中詳細(xì)分析了各模塊的功能和端口連接,并利用硬件描述語言編寫源代碼實現(xiàn)各模塊功能。經(jīng)過功能仿真、綜合、布局布線、時序仿真和下載等一系列步驟,實現(xiàn)在Altera的Cyclone系列FPGA上。并且用它嘗試解決一些函數(shù)的優(yōu)化問題,給出了實驗結(jié)果。這些硬件模塊可以被進一步綜合映射到ASIC或做成IP核方便其他研究者調(diào)用。 最后,本文對硬件遺傳算法及其在函數(shù)優(yōu)化中的一些尚待解決的問題進行了討論,并對本課題未來的研究進行了展望。

    標(biāo)簽: FPGA 算法 硬件 實現(xiàn)研究

    上傳時間: 2013-07-22

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  • 基于FPGA的運動目標(biāo)檢測系統(tǒng)

    視頻序列中運動目標(biāo)的檢測是計算機視覺和圖像編碼研究領(lǐng)域的一個重要課題,在機器人導(dǎo)航、智能監(jiān)視系統(tǒng)、交通監(jiān)測、醫(yī)學(xué)圖像處理以及視頻圖像壓縮和傳輸?shù)阮I(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。FPGA作為當(dāng)今主流的大規(guī)模可編程專用集成電路,可以滿足高速圖像處理的需要。使用FPGA可以充分利用硬件上的并行性,從本質(zhì)上改善圖像處理的速度,使對大數(shù)據(jù)量的圖像處理達(dá)到實時性。本文提出基于FPGA的運動目標(biāo)檢測系統(tǒng),對以后算法的改進,輸入輸出圖像大小的變化,圖像采集和顯示設(shè)備更換等都具有靈活性。 本文對目前運動目標(biāo)檢測的主要算法研究分析,根據(jù)背景減法的適用環(huán)境和特點提出改進的W4運動檢測算法。該算法具備背景減法的優(yōu)點,并且克服了W4運動檢測算法在環(huán)境變化較快或環(huán)境變化較頻繁條件下對運動目標(biāo)進行檢測的局限性。 本文首先在MATLAB中對改進的W4運動檢測算法進行仿真,然后將算法移植到FPGA中實現(xiàn)。設(shè)計圖像采集、圖像檢測和VGA顯示等模塊,完善運動目標(biāo)檢測系統(tǒng)。根據(jù)算法和運動目標(biāo)檢測系統(tǒng)的特點提出一種基于改進的W4算法的快速檢測方法,該方法以塊為單位進行運動目標(biāo)檢測,可以有效地提高圖像處理的速度,使系統(tǒng)滿足實時性要求。

    標(biāo)簽: FPGA 運動目標(biāo) 檢測系統(tǒng)

    上傳時間: 2013-07-20

    上傳用戶:sn2080395

  • 基于FPGA的智能小車系統(tǒng)

    基于FPGA的智能小車系統(tǒng)就是本地計算機通過接入Internet小車實現(xiàn)對遠(yuǎn)端工作現(xiàn)場、危險工作地段等特殊環(huán)境進行監(jiān)視和控制的系統(tǒng)。智能小車是智能行走機器人的一種,這種智能小車可以適應(yīng)不同環(huán)境,不受溫度、濕度、空間、磁場輻射、重力等條件的影響,可以在人類無法進入或生存的環(huán)境中完成人類無法完成的探測任務(wù)。適用于國防及民用多個領(lǐng)域。整個系統(tǒng)以遙控小車裝置為基礎(chǔ),通過配置在上面的攝像頭實現(xiàn)圖像的采集及對行車道的檢測,通過配置的紅外測溫儀探測環(huán)境和目標(biāo)的溫度,具有一定的智能性。其明顯的優(yōu)點是可以通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制小車運行及采集現(xiàn)場的溫度、圖像等相關(guān)信息,完成人類在特定條件下無法完成的工作。對人類的科學(xué)研究、探索未知領(lǐng)域、遠(yuǎn)程監(jiān)控等有著重要的意義。 論文在深入研究SOPC和嵌入式操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,提出了基于FPGA的智能小車遠(yuǎn)程監(jiān)控方案。采用FPGA來實現(xiàn),可以充分利用現(xiàn)有的IP核,功能擴展容易,設(shè)計開發(fā)成本低,上市時間快,修改方便,甚至可以遠(yuǎn)程重構(gòu)系統(tǒng)。與單片機相比,集成度高,可靠性好,調(diào)試和維護方便。 論文主要內(nèi)容包括以下幾個部分:在對智能小車功能分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計了硬件系統(tǒng),并在FPGA上構(gòu)建了基于Nios Ⅱ的嵌入式系統(tǒng),配置了SPI、串行口和以太網(wǎng)接口模塊和驅(qū)動程序,以及各種存儲器。移植了μClinux操作系統(tǒng),配置嵌入式Web服務(wù)器,編寫CGI程序,設(shè)計了動態(tài)網(wǎng)頁;并對行車道檢測系統(tǒng)進行了研究,在DSP Builder中構(gòu)建了該模塊,并在Matlab中進行了仿真。在研究數(shù)碼相機模塊和紅外測溫模塊的基礎(chǔ)上,編寫了圖像采集和溫度測量程序以及小車運動控制程序,并對系統(tǒng)進行了調(diào)試,初步達(dá)到通過Internet實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的目的。

    標(biāo)簽: FPGA 智能小車

    上傳時間: 2013-08-05

    上傳用戶:cjf0304

  • 基于FPGA控制的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

    數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是信號與信息處理系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分,同時也是軟件無線電系統(tǒng)中的核心模塊,在現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)以及無線基站系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛。為了能夠滿足目前對軟件無線電接收機自適應(yīng)性及靈活性的要求,并充分體現(xiàn)在高性能FPGA平臺上設(shè)計SOC系統(tǒng)的思路,本文提出了由高速高精度A/D轉(zhuǎn)換芯片、高性能FPGA、PCI總線接口、DB25并行接口組成的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計方案及實現(xiàn)方法。其中FPGA作為本系統(tǒng)的控制核心和傳輸橋梁,發(fā)揮了極其重要的作用。通過FPGA不僅完成了系統(tǒng)中全部數(shù)字電路部分的設(shè)計,并且使系統(tǒng)具有了較高的可適應(yīng)性、可擴展性和可調(diào)試性。 在時序數(shù)字邏輯設(shè)計上,充分利用FPGA中豐富的時序資源,如鎖相環(huán)PLL、觸發(fā)器,緩沖器FIFO、計數(shù)器等,能夠方便的完成對系統(tǒng)輸入輸出時鐘的精確控制以及根據(jù)系統(tǒng)需要對各處時序延時進行修正。 在存儲器設(shè)計上,采用FPGA片內(nèi)存儲器。可根據(jù)系統(tǒng)需要隨時進行設(shè)置,并且能夠方便的完成數(shù)據(jù)格式的合并、拆分以及數(shù)據(jù)傳輸率的調(diào)整。 在傳輸接口設(shè)計上,采用并行接口和PCI總線接口的兩種數(shù)據(jù)傳輸模式。通過FPGA中的宏功能模塊和IP資源實現(xiàn)了對這兩種接口的邏輯控制,可使系統(tǒng)方便的在兩種傳輸模式下進行切換。 在系統(tǒng)工作過程控制上,通過VB程序編寫了應(yīng)用于PC端的上層控制軟件。并通過并行接口實現(xiàn)了PC和FPGA之間的交互,從而能夠方便的在PC機上完成對系統(tǒng)工作過程的控制和工作模式的選擇。 在系統(tǒng)調(diào)試方面,充分利用QuartuslI軟件中自帶的嵌入式邏輯分析儀SignalTaplI,實時準(zhǔn)確的驗證了在系統(tǒng)整個傳輸過程中數(shù)據(jù)的正確性和時序性,并極大的降低了用常規(guī)儀器觀測FPGA中眾多待測引腳的難度。 本文第四章針對FPGA中各功能模塊的邏輯設(shè)計進行了詳細(xì)分析,并對每個模塊都給出了精確的仿真結(jié)果。同時,文中還在其它章節(jié)詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計、并行接口設(shè)計、PCI接口設(shè)計、PC端控制軟件設(shè)計以及用于調(diào)試過程中的SignalTapⅡ嵌入式邏輯分析儀的使用方法,并且也對系統(tǒng)的仿真結(jié)果和測試結(jié)果給出了分析及討論。最后還附上了系統(tǒng)的PCB版圖、FPGA邏輯設(shè)計圖、實物圖及注釋詳細(xì)的相關(guān)源程序清單。

    標(biāo)簽: FPGA 控制 高速數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng)

    上傳時間: 2013-06-09

    上傳用戶:lh25584

  • 語音信號特征參數(shù)的提取

    隨著語音技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展,語音信號數(shù)字處理的實時性要求越來越突出。這就要求在系統(tǒng)設(shè)計中,對系統(tǒng)的硬件環(huán)境要求更高。隨著語音處理算法的日益復(fù)雜,用普通處理器對語音信號進行實時處理,已經(jīng)不能滿足需要。專用語音信號處理芯片能解決實時性的要求,同時對器件的資源要求也是最低的。 論文利用Altera公司的新一代可編程邏輯器件在數(shù)字信號處理領(lǐng)域的優(yōu)勢,對語音信號的常用參數(shù)—LPC(線性預(yù)測編碼,Linear Predictive Coding)參數(shù)提取的FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列,F(xiàn)ield Programmable Gate Array)實現(xiàn)進行了深入研究。論文首先對語音的離散數(shù)學(xué)模型和短時平穩(wěn)特性進行了分析,深入討論了語音線性預(yù)測技術(shù)。第二,對解線性預(yù)測方程組的自相關(guān)法和協(xié)方差斜格法進行了比較,提出了一種基于協(xié)方差斜格法的LPC參數(shù)提取系統(tǒng)的總體設(shè)計方案。第三,對Altera公司的Cyclon系列可編程器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行了研究,分析了在QuartusⅡ開發(fā)平臺上進行FPGA設(shè)計的流程。第四,對系統(tǒng)的各個功能模塊進行了設(shè)計,所有算法通過Verilog硬件描述語言實現(xiàn),并對其工作過程進行了詳細(xì)的分析。最后,在Altera FPGA目標(biāo)芯片EP1C6Q240C8上,對LPC參數(shù)提取系統(tǒng)進行了仿真驗證。 系統(tǒng)具有靈活的輸入輸出接口,能方便地同其它語音處理模塊相連,構(gòu)成一個完整的語音處理專用芯片,可以應(yīng)用于語音編解碼、語音識別等系統(tǒng)。

    標(biāo)簽: 語音信號 特征 參數(shù)

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:TI初學(xué)者

  • 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

    上傳用戶:ukuk

  • 軟件無線電中數(shù)字下變頻技術(shù)研究

    軟件無線電(SDR,Software Defined Radio)由于具備傳統(tǒng)無線電技術(shù)無可比擬的優(yōu)越性,已成為業(yè)界公認(rèn)的現(xiàn)代無線電通信技術(shù)的發(fā)展方向。理想的軟件無線電系統(tǒng)強調(diào)體系結(jié)構(gòu)的開放性和可編程性,減少靈活性著的硬件電路,把數(shù)字化處理(ADC和DAC)盡可能靠近天線,通過軟件的更新改變硬件的配置、結(jié)構(gòu)和功能。目前,直接對射頻(RF)進行采樣的技術(shù)尚未實現(xiàn)普及的產(chǎn)品化,而用數(shù)字變頻器在中頻進行數(shù)字化是普遍采用的方法,其主要思想是,數(shù)字混頻器用離散化的單頻本振信號與輸入采樣信號在乘法器中相乘,再經(jīng)插值或抽取濾波,其結(jié)果是,輸入信號頻譜搬移到所需頻帶,數(shù)據(jù)速率也相應(yīng)改變,以供后續(xù)模塊做進一步處理。數(shù)字變頻器在發(fā)射設(shè)備和接收設(shè)備中分別稱為數(shù)字上變頻器(DUC,Digital Upper Converter)和數(shù)字下變頻器(DDC,Digital Down Converter),它們是軟件無線電通信設(shè)備的關(guān)鍵部什。大規(guī)模可編程邏輯器件的應(yīng)用為現(xiàn)代通信系統(tǒng)的設(shè)計帶來極大的靈活性。基于FPGA的數(shù)字變頻器設(shè)計是深受廣大設(shè)計人員歡迎的設(shè)計手段。本文的重點研究是數(shù)字下變頻器(DDC),然而將它與數(shù)字上變頻器(DUC)完全割裂后進行研究顯然是不妥的,因此,本文對數(shù)字上變頻器也作適當(dāng)介紹。 第一章簡要闡述了軟件無線電及數(shù)字下變頻的基本概念,介紹了研究背景及所完成的主要研究工作。 第二章介紹了數(shù)控振蕩器(NCO),介紹了兩種實現(xiàn)方法,即基于查找表和基于CORDIC算法的實現(xiàn)。對CORDIc算法作了重點介紹,給出了傳統(tǒng)算法和改進算法,并對基于傳統(tǒng)CORDIC算法的NCO的FPGA實現(xiàn)進行了EDA仿真。 第三章介紹了變速率采樣技術(shù),重點介紹了軟件無線電中廣泛采用的級聯(lián)積分梳狀濾波器 (cascaded integratot comb, CIC)和ISOP(Interpolated Second Order Polynomial)補償法,對前者進行了基于Matlab的理論仿真和FPGA實現(xiàn)的EDA仿真,后者只進行了基于Matlab的理論仿真。 第四章介紹了分布式算法和軟件無線電中廣泛采用的半帶(half-band,HB)濾波器,對基于分布式算法的半帶濾波器的FPGA實現(xiàn)進行了EDA仿真,最后簡要介紹了FIR的多相結(jié)構(gòu)。 第五章對數(shù)字下變頻器系統(tǒng)進行了噪聲綜合分析,給出了一個噪聲模型。 第六章介紹了數(shù)字下變頻器在短波電臺中頻數(shù)字化應(yīng)用中的一個實例,給出了測試結(jié)果,重點介紹了下變頻器的:FPGA實現(xiàn),其對應(yīng)的VHDL程序收錄在本文最后的附錄中,希望對從事該領(lǐng)域設(shè)計的技術(shù)人員具有一定參考價值。

    標(biāo)簽: 軟件無線電 數(shù)字下變頻 技術(shù)研究

    上傳時間: 2013-06-09

    上傳用戶:szchen2006

  • 基于FPGA感應(yīng)電機控制器

    感應(yīng)電機由于具有可靠性好、結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉和體積小等優(yōu)點,成為生產(chǎn)實踐中應(yīng)用最廣泛的一種電動機。然而,感應(yīng)電機是一個多變量、強耦合、非線性的時變系統(tǒng),這使得感應(yīng)電機的控制十分復(fù)雜,尤其是在對控制精度要求比較高的場合,設(shè)計出高精度的感應(yīng)電機控制系統(tǒng)變得非常困難。 針對高精度感應(yīng)電機控制較困難的問題,本文分析了感應(yīng)電機的數(shù)學(xué)建模方法及電機控制策略問題。在對感應(yīng)電機的數(shù)學(xué)模型進行了數(shù)學(xué)推導(dǎo)的基礎(chǔ)上,在Matlab/Simulink平臺上建立了感應(yīng)電機的電機模型,提出了一種感應(yīng)電機控制系統(tǒng)仿真建模的新方法。對常用的數(shù)字脈寬調(diào)制方法進行了數(shù)學(xué)推導(dǎo)及仿真研究,并將模糊控制理論應(yīng)用于感應(yīng)電機的變頻調(diào)速系統(tǒng)中,改善了傳統(tǒng)PI控制器超調(diào)較大、響應(yīng)較慢、魯棒性差的缺點。仿真結(jié)果驗證模糊PI控制方案的優(yōu)越性。 在感應(yīng)電機建模仿真的基礎(chǔ)上,根據(jù)高精度感應(yīng)電機控制器的需求及FPGA的特點,本文提出感應(yīng)電機控制器的的設(shè)計方案。按照FPGA模塊化設(shè)計思想,將整個系統(tǒng)進行了合理的劃分,對SVPWM、Park變換、模糊PI控制器、反饋速度測量等重要模塊的FPGA硬件實現(xiàn)算法進行了深入的研究。并在一些模塊算法的設(shè)計上提出了自己的思路。各模塊在Modelsim平臺上完成功能仿真后并下載到Spartan-3E開發(fā)板上完成硬件驗證。

    標(biāo)簽: FPGA 感應(yīng)電機 控制器

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:tdyoung

  • 電源測量與分析入門手冊

    電源測量與分析入門手冊 本入門手冊將主要介紹如何使用示波器和專用軟件進行開關(guān)電源設(shè)計測量。兩個不同版本。都是中文的。 目錄 簡介 電源設(shè)計中的問題以及測量要求 示波器與電源測量 開關(guān)電源基礎(chǔ) 準(zhǔn)備進行電源測量 在一次采集中同時測量100 伏和100 毫伏電壓 消除電壓探頭和電流探頭之間的時間偏差 消除探頭零偏和噪聲 電源測量中記錄長度的作用 識別真正的Ton 與Toff 轉(zhuǎn)換 有源器件測量:開關(guān)元件 開關(guān)器件的功率損耗理論 截止損耗 開通損耗 詳細(xì)了解SMPS 的功率損耗 安全工作區(qū) 動態(tài)導(dǎo)通電阻 di/dt dv/dt 無源器件測量:磁性元件 電感基礎(chǔ) 用示波器進行電感測量 磁性元件功率損耗基礎(chǔ) 用示波器進行磁性元件功率損耗測量 磁特性基礎(chǔ) 用示波器測量磁性元件特性 輸入交流供電測量 電源質(zhì)量測量基礎(chǔ) SMPS 的電源質(zhì)量測量 用示波器測量電源質(zhì)量 使用正確的工具 用示波器進行電源質(zhì)量測量

    標(biāo)簽: 電源測量 入門手冊

    上傳時間: 2013-07-03

    上傳用戶:jjj0202

  • 基于FPGA的GPS定位信息處理系統(tǒng)設(shè)計

    隨著GPS(Global Positioning System)技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟,其全球性、全天候、低成本等特點使得GPS接收機的用戶數(shù)量大幅度增加,應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣。但由于定位過程中各種誤差源的存在,單機定位精度受到影響。目前常從兩個方面考慮減小誤差提高精度:①用高精度相位天線、差分技術(shù)等通過提高硬件成本獲取高精度;②針對誤差源用濾波算法從軟件方面實現(xiàn)精度提高。兩種方法中,后者相對于前者在滿足精度要求的前提下節(jié)約成本,而且便于系統(tǒng)融合,是應(yīng)用于GPS定位的系統(tǒng)中更有前景的方法。但由于在系統(tǒng)中實現(xiàn)定位濾波算法需要時間,傳統(tǒng)CPU往往不能滿足實時性的要求,而FPGA以其快速并行計算越來越受到青睞。    本文在FPGA平臺上,根據(jù)“先時序后電路”的設(shè)計思想,由同步?jīng)]計方法以及自頂向下和自下而上的混合設(shè)計方法實現(xiàn)系統(tǒng)的總體設(shè)計。從GPS-OEM板輸出的定位信息的接收到定位結(jié)果的坐標(biāo)變換,最終到kalman濾波遞推計算減小定位誤差,實現(xiàn)實時、快速、高精度的GPS定位信息采集處理系統(tǒng),為GPS定位數(shù)據(jù)的處理方法做了新的嘗試,為基于FPGA的GPS嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。具體工作如下:    基于FPGA設(shè)計了GPS定位數(shù)據(jù)的正確接收和顯示,以及經(jīng)緯度到平面坐標(biāo)的投影變換。根掘GPS輸出信息標(biāo)準(zhǔn)和格式,通過串口接收模塊實現(xiàn)串口數(shù)掘的接收和經(jīng)緯度信息提取,并通過LCD實時顯示。在提取信息的同時將數(shù)據(jù)格式由ASCⅡ碼轉(zhuǎn)變?yōu)槭M制整數(shù)型,實現(xiàn)利用移位和加法運算達(dá)到代替乘法運算的效果,從而減少資源的利用率。在坐標(biāo)轉(zhuǎn)換過程中,利用查找表的方法查找轉(zhuǎn)化時需要的各個參數(shù)值,并將該參數(shù)先轉(zhuǎn)為雙精度浮點小數(shù),再進行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。根據(jù)高斯轉(zhuǎn)化公式的規(guī)律將公式簡化成只涉及加法和乘法運算,以此簡化公式運算量,達(dá)到節(jié)省資源的目的。    卡爾曼濾波器的實現(xiàn)。首先分析了影響定位精度的各種誤差因素,將各種誤差因素視為一階馬爾科夫過程的總誤差,建立了系統(tǒng)狀態(tài)方程、觀測方程和濾波方程,并基于分散濾波的思想進行卡爾曼濾波設(shè)計,并通過Matlab進行仿真。結(jié)果表明,本文設(shè)計的卡爾曼濾波器收斂性好,定位精度高、估計誤差小。在仿真基礎(chǔ)上,實現(xiàn)基于FPGA的卡爾曼濾波計算。在滿足實時性的基礎(chǔ)上,通過IP核、模塊的分時復(fù)用和樹狀結(jié)構(gòu)節(jié)省資源,實現(xiàn)數(shù)據(jù)卡爾曼濾波,達(dá)到提高數(shù)據(jù)精度的效果。    設(shè)計中以Xilinx公司的Virtex-5系列的XC5VLX110-FF676為硬件平臺,采用Verilog HDL硬件描述語言實現(xiàn),利用Xilinx公司的ISE10.1工具布局布線,一共使用44438個邏輯資源,時鐘頻率達(dá)到100MHZ以上,滿足實時性信號處理要求,在保證精度的前提下達(dá)到資源最優(yōu)。Modelsim仿真驗證了該設(shè)計的正確性。

    標(biāo)簽: FPGA GPS 定位 信息處理

    上傳時間: 2013-04-24

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