遗传算法是一种基于自然选择原理的优化算法，在很多领域有着广泛的应用。但是，遗传算法使用计算机软件实现时，会随着问题复杂度和求解精度要求的提高，产生很大的计算延时，这种计算的延时限制了遗传算法在很多实时性要求较高场合的应用。为了提升运行速度，可以使用FPGA作为硬件平台，设计数字系统完成遗传算法。和软件实现相比，硬件实现尽管在实时性和并行性方面具有很大优势，但同时会导致系统的灵活性不足、通用性不强。本文针对上述矛盾，使用基于功能的模块化思想，将基于FPGA的遗传算法硬件平台划分成两类模块：系统功能模块和算子功能模块。针对不同问题，可以在保持系统功能模块不变的前提下，选择不同的遗传算子功能模块完成所需要的优化运算。本文基于Xilinx公司的Virtex5系列FPGA平台，使用VerilogHDL语言实现了伪随机数发生模块、随机数接口模块、存储器接口/控制模块和系统控制模块等系统功能模块，以及基本位交叉算子模块、PMX交叉算子模块、基本位变异算子模块、交换变异算子模块和逆转变异算子模块等遗传算法功能模块，构建了系统功能构架和遗传算子库。该设计方法不仅使遗传算法平台在解决问题时具有更高的灵活性和通用性，而且维持了系统架构的稳定。本文设计了多峰值、不连续、不可导函数的极值问题和16座城市的旅行商问题 (TSP)对遗传算法硬件平台进行了测试。根据测试结果，该硬件平台表现良好，所求取的最优解误差均在1％以内。相对于软件实现，该系统在求解一些复杂问题时，速度可以提高2个数量级。最后，本文使用FPGA实现了粗粒度并行遗传算法模型，并用于 TSP问题的求解。将硬件平台的运行速度在上述基础上提高了近1倍，取得了显著的效果。关键词：遗传算法，硬件实现，并行设计，FPGA，TSP
上传时间： 2013-06-15
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随着多媒体技术的发展，数字图像处理已经成为众多应用系统的核心和基础。它的发展主要依赖于两个性质不同、自成体系但又紧密相关的研究领域：图像处理算法及其相应的电路实现。图像处理系统的硬件实现—般有三种方式：专用的图像处理器件集成芯片(Application Specific Integrated Circuit)、数字信号处理器(Digital Signal Process)和现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array)以及相关电路组成。它们可以实时高速完成各种图像处理算法。图像处理中，低层的图像预处理的数据量很大，要求处理速度快，但运算结果相对比较简单。相对于其他两种方式，基于FPGA的图像处理方式的系统更适合于图像的预处理。本文设计了—种基于FPGA的小波域图像去噪系统。首先，阐述了基于小波变换的图像去噪算法原理，重点讨论了小波邻域阈值(NeighShrink)去噪算法，并给出了该算法相应的Matlab 仿真；然后，为了改进邻域阈值去噪算法中对每个分解子带都采用相同邻域和阈值的缺点，本文提出了基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)分类的邻域阈值去噪算法和以斯坦无偏估计 (SURE)为准则同时结合小波系数尺度间关系的邻域阈值去噪算法。经Matlab实验表明，相比于其他几种经典算法，本文提出的两种改进算法在滤除噪声的同时能更好地保护图像细节，并在较高噪声情况下能获得更高的峰值信噪比。在此基础上本文将提出的改进小波邻域阈值去噪算法进行了相应的简化，以满足低噪声处理要求且易于在FPGA上实现；最后，给出了基于 FPGA的小波邻域阈值去噪系统的总体结构和FPGA内部各功能模块的具体实现方案，包括二维离散小波变换模块、二维离散小波逆变换模块、SDRAM存储器控制模块、去噪计算模块和系统核心控制模块，并对各个系统模块和整体进行了仿真验证，结果表明本文设计的基于FPGA 的小波邻域阈值去噪系统能满足实际的图像处理要求，具有一定的理论和实际应用价值。关键词：图像处理系统，FPGA，图像去噪算法，小波变换
上传时间： 2013-05-15
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随着科学技术水平的不断提高，数字集成电路被广泛应用。通用串行总线USB(Universal Serial Bus)是计算机与外围设备互连的标准接口之一，是一种点对点的通信接口，可同时支持多个外围设备。USB2.0规范的通信速率非常高，其峰值可达480Mbit/s，使得它已经成为目前最流行的外设接口标准。FPGA芯片是今后电子产品发展的趋势，带有USB接口的FPGA系统将有很好的市场需求和发展前景。 论文主要从研究FPGA的结构、Xilinx公司Spartan3F系列中的XC3S400的引脚功能、了解FPGA开发流程、熟悉USB2.0的通信协议以及驱动的一些基本知识入手，目的是完成带有USB接口的FPGA的PCB板的制作和FPGA内部程序的编写以及USB固件的开发。结合了Cypress公司的上位机，开发了基于USB接口的FPGA和PC机通信系统，能够进行数据传输。论文研究了Xilinx的3S400芯片的内部结构和各个引脚的功能，设计了关于Xilinx的3S400最小系统电路图，在Xilinx的FPGA的开发环境，编写了FPGA的代码。由于FPGA内嵌的USB2.0的内核价格昂贵，需要向生产FPGA的芯片厂商购买，因此论文选择了外接USB芯片，虽然增加了PCB板的面积，但其开发成本较低，且技术成熟，大多数USB通信研究者进行广泛研究。论文在详细介绍了USB2.0的通信协议，Cypress公司生产的CY7C68013芯片的结构，以及其固件的开发基础上，开发了基于FPGA的USB与PC机的通信系统，该通信系统可以和上位机进行点对点的数据传输，为大批量的数据通信产品的开发提供了研究和生产的基础。
上传时间： 2013-07-25
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·以高速数字信号处理器(DSPs)为基础的实时数字信号处理技术正在迅速发展，并得到广泛应用。TMS320C6000是TI公司1997年推出的DSPs产品，其定点产品峰值处理能力为2400MIPS，浮点产品峰值处理能力为1GFLOPS。本书介绍了C6000的芯片结构、特点、软件编程、硬件设计等内容，并对在C6000系统设计中出现的主要问题和解决方法进行了总结。本书的读者对象是各领域内从事信号处理的科研
上传时间： 2013-04-24
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AC/DC适配器(ADAPTER)高频电子变压器的设计有很多制约条件，比如空间体积、热的问题、转换器的效率、电磁干扰、PWM控制IC、性价比等。所以磁心选用受到一定的限制，不像一般资料中介绍的满足功率容量即可，选择的余地不大。所以本文不讲解具体的磁心选择，仅利用计算软件对磁心的功率容量进行校验。目前与NOTEBOOK和LCD配套的中高档ADAPTER工作频率在60KHz~100KHz左右。变压器的绕组已用上了三重绝缘线，再要做小变压器已经有难度。我们知道小型化开关变压器有两种方法：一、提高开关频率，带来的问题是对EMI的控制有一定难度；二、选用更高饱和磁通密度的磁心材料，如TDK公司的PC95和PE33 见表（1）。如果在100℃时Bsat能达到450mT~500mT，那么我们在设计开关变压器时就能使用更少的圈数，减少铜损，同时又能提高初级绕组的电感量，降低峰值电流，减少开关管的能量损耗，从而减少开关变压器的体积，进一步地实现ADAPTER的小型化。
上传时间： 2013-08-04
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电路图可以实现高频MHZ以上的检波电路 MHZ以上高频大多数比较难实现。
上传时间： 2013-04-24
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·Blackfin系列DSP原理与系统设计(PDF格式)内容提要Blackfin DSP是ADI与Intel联合开发的体现高性能体系结构的首款第四代定点DSP产品。在其系列产品中，最高时钟频率为600 MHz，峰值处理能力为1.2 GMIPS。本书共分8章，主要介绍了Blackfin系列芯片的结构、特点、接口功能、软件编程等内容，并以视频应用为实例介绍了一些使用方法，同时给出了几个用于MPEG-4算
上传时间： 2013-04-24
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全国大学生电子设计（课题：波形的合成与分解） 1 任务 设计制作一个具有产生多个不同频率的正弦信号，并将这些信号再合成为近似方波和三角波功能的电路。系统示意图如图1所示： 2要求 2.1 方波振荡器的信号经分频与滤波处理，同时产生频率为1kHz和3kHz与5kHz的正弦波信号，这三种信号应具有确定的相位关系；产生的信号波形无明显失真；幅度峰峰值分别为6V与2V和1.2V； 2.2制作一个由移相器和加法器构成的信号合成电路，将产生的1kHz和3kHz正弦波信号，作为基波和3次谐波，合成一个近似方波，波形幅度为5V，合成波形的形状如图2所示。 图2 利用基波和3次谐波合成的近似方波 2.3 再用5kHz的正弦信号作为5次谐波，参与信号合成，使合成的波形更接近于方波，波形幅度为5V； 2.4根据三角波谐波的组成关系，设计一个新的信号合成电路，将产生的1kHz、3kHz、5kHz各个正弦信号，合成一个近似的三角波形，波形幅度为5V； 2.5合成波形的幅度与直流电平能数字设置和数控步进可调，步进值为0.5V和0.05V； 2.6设计制作一个能对各个正弦信号的幅度进行测量和数字显示的电路，测量误差不大于5％； 2要求 2.1 方波振荡器的信号经分频与滤波处理，同时产生频率为1kHz和3kHz与5kHz的正弦波信号，这三种信号应具有确定的相位关系；产生的信号波形无明显失真；幅度峰峰值分别为6V与2V和1.2V； 2.2制作一个由移相器和加法器构成的信号合成电路，将产生的1kHz和3kHz正弦波信号，作为基波和3次谐波，合成一个近似方波，波形幅度为5V，合成波形的形状如图2所示。 图2 利用基波和3次谐波合成的近似方波 2.3 再用5kHz的正弦信号作为5次谐波，参与信号合成，使合成的波形更接近于方波，波形幅度为5V； 2.4根据三角波谐波的组成关系，设计一个新的信号合成电路，将产生的1kHz、3kHz、5kHz各个正弦信号，合成一个近似的三角波形，波形幅度为5V； 2.5合成波形的幅度与直流电平能数字设置和数控步进可调，步进值为0.5V和0.05V； 2.6设计制作一个能对各个正弦信号的幅度进行测量和数字显示的电路，测量误差不大于5％； 2要求 2.1 方波振荡器的信号经分频与滤波处理，同时产生频率为1kHz和3kHz与5kHz的正弦波信号，这三种信号应具有确定的相位关系；产生的信号波形无明显失真；幅度峰峰值分别为6V与2V和1.2V； 2.2制作一个由移相器和加法器构成的信号合成电路，将产生的1kHz和3kHz正弦波信号，作为基波和3次谐波，合成一个近似方波，波形幅度为5V，合成波形的形状如图2所示。 图2 利用基波和3次谐波合成的近似方波 2.3 再用5kHz的正弦信号作为5次谐波，参与信号合成，使合成的波形更接近于方波，波形幅度为5V； 2.4根据三角波谐波的组成关系，设计一个新的信号合成电路，将产生的1kHz、3kHz、5kHz各个正弦信号，合成一个近似的三角波形，波形幅度为5V； 2.5合成波形的幅度与直流电平能数字设置和数控步进可调，步进值为0.5V和0.05V； 2.6设计制作一个能对各个正弦信号的幅度进行测量和数字显示的电路，测量误差不大于5％； 2要求 2.1 方波振荡器的信号经分频与滤波处理，同时产生频率为1kHz和3kHz与5kHz的正弦波信号，这三种信号应具有确定的相位关系；产生的信号波形无明显失真；幅度峰峰值分别为6V与2V和1.2V； 2.2制作一个由移相器和加法器构成的信号合成电路，将产生的1kHz和3kHz正弦波信号，作为基波和3次谐波，合成一个近似方波，波形幅度为5V，合成波形的形状如图2所示。 图2 利用基波和3次谐波合成的近似方波 2.3 再用5kHz的正弦信号作为5次谐波，参与信号合成，使合成的波形更接近于方波，波形幅度为5V； 2.4根据三角波谐波的组成关系，设计一个新的信号合成电路，将产生的1kHz、3kHz、5kHz各个正弦信号，合成一个近似的三角波形，波形幅度为5V； 2.5合成波形的幅度与直流电平能数字设置和数控步进可调，步进值为0.5V和0.05V； 2.6设计制作一个能对各个正弦信号的幅度进行测量和数字显示的电路，测量误差不大于5％； 一起学习交流 QQ:853594759
上传时间： 2013-10-10
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转速传感器信号隔离变送器,正弦波整形 主要特性: >> 转速传感器信号直接输入，整形调理方波信号 >> 200mV峰值微弱信号的放大与整形 >> 正弦波、锯齿波信号输入，方波信号输出 >> 不改变原波形频率，响应速度快 >> 电源、信号：输入/输出 3000VDC三隔离 >> 供电电源：5V、12V、15V或24V直流单电源供电 >> 低成本、小体积，使用方便，可靠性高 >> 标准DIN35 导轨式安装 >> 尺寸：106.7x79.0x25.0mm >> 工业级温度范围: - 45 ~ + 85 ℃ 应用： >> 转速传感器信号隔离、采集及变换 >> 汽车速度测量 >> 汽车ABS防抱死制动系统 >> 转速信号放大与整形 >> 地线干扰抑制 >> 电机转速监测系统 >> 速度测量与报警 >> 信号无失真变送和传输 产品选型表： DIN11 IAP – S□ - P□ – O□ 输入信号 供电电源 输出信号 特点 代码 Power 代码 特点 代码 正负信号输入，正弦波输入 幅度峰峰值（VP-P）：200mV~50V S1 24VDC P1 输出电平0-5V O1 单端信号输入， 幅度峰峰值（VP-P）：5V S2 12VDC P2 输出电平0-12V O2 单端信号输入， 幅度峰峰值（VP-P）：12V S3 5VDC P3 输出电平0-24V O3 单端信号输入， 幅度峰峰值（VP-P）：24V S4 15VDC P4 集电极开路输出 O4 用户自定义 Su 用户自定义 Ou 产品选型举例： 例 1：输入：转速传感器，正弦波VP-P：200mV~10V；电源：24V ；输出：0-5V电平 型号：DIN11 IAP S1-P1-O1 例 2：输入：转速传感器，正弦波VP-P：200mV~10V；电源：12V ；输出：0-24V电平 型号：DIN11 IAP S1-P2-O3 例 3：输入：0-5V电平；电源：24V ；输出：0-24V电平 型号：DIN11 IAP S2-P1-O3 例 4：输入：0-5V电平；电源：12V ；输出：集电极开路输出 型号：DIN11 IAP S2-P2-O4 例 5：输入：用户自定义；电源：24V ；输出：用户自定义 型号：DIN11 IAP Su-P1-Ou
上传时间： 2013-10-22
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对脉搏波的完全分析是建立在含有少量噪声且较为清晰的脉搏波信号中，然而在采集脉搏波信号时容易受到多种干扰的影响，使其提取出来的脉搏波含有大量的噪声，因此降噪处理显得尤为必要。同时，脉搏波中含有人体生理病理信息，不同的人将表现为不同的特征，可以看出确定脉搏波特征点对于分析人体生理健康很有意义。针对信号去噪问题采用小波变换和多分辨率分析的方法，该方法在时域和频域都能表征信号局部信息的能力，且具有对信号具有自适应性。运用极值法确定出脉搏波的峰值点，然后再根据峰值点确定出其他特征点的位置，实验证明该方法能够增加特征点的检出率。
上传时间： 2013-10-12
上传用户：shirleyYim
