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搜索算法

  • 卫星导航接收机中长码直捕算法研究与FPGA实现.rar

    卫星导航定位系统可以为公路、铁路、空中和海上的交通运输工具提供导航定位服务。它能够军民两用,战略作用与商业利益并举。只要持有便携式接收机,则无论身处陆地、海上还是空中,都能收到卫星发出的特定信号。接收机选取至少四颗卫星发出的信号进行分析,就能确定接收机持有者的位置。 GPS导航定位接收机的理论基础即是扩频通信理论,扩频通信技术与常规的通信技术相比,具有低截获率,强抗噪声,抗干扰性,具有信息隐蔽和多址通信等特点,目前己从军事领域向民用领域迅速发展,成为进入信息时代的高新技术通信传输方式之一。扩频通信技术中,最常见的是直接序列扩频通信(DSSS)系统,本文所研究的就是这一类系统。 目前在卫星信号的捕获上一般使用两种方法:顺序捕获方法(时域法,基于大规模并行相关器)和并行捕获方法(频域法,基于FFT)。本文在第二章分别分析了现有顺序捕获和并行捕获技术的原理,并给出了它们的优缺点。 本文第三章对长码的直接捕获进行了深入的研究,基于对国内外相关文献中长码直捕方法的分析与对比,并且结合在实际过程中硬件资源需求的考虑,应用了基于分段补零循环相关和FFT搜索频偏的直捕方法。此方法大大减少了计算量,加快了信号捕获的速度。本方法利用FFT实现接收信号与本地长码的并行相关,同时完成频偏的搜索,将传统的二维搜索转换为并行的一维搜索,从而能快速实现长码捕获。 GPS信号十分微弱,灵敏度低,在战场环境下,GPS接收机会面临各种人为的干扰。如何从复杂的干扰信号中实现对GPS信号的捕获,即抗干扰技术的研究,是GPS也是本文研究一个的方面。第四章即研究了GPS接收机干扰抑制算法,在强干扰环境下,需要借助信号处理技术在不增加信号带宽的条件下提高系统的抗干扰能力,以保证后续捕获跟踪模块有充足的处理增益。 本文在第五章给出了GPS接收机长码捕获以及干扰抑制的FPGA实现方案,并对各主要子模块进行了详细地分析。基本型接收机中长码捕获采用频域方法,选用Altera StratixⅡ EP2S180芯片实现;抗干扰型接收机中选用Xilinx xc4vlx100芯片。实现了各模块的单独测试和整个系统的联调,通过联调验证,本文提出的长码直接捕获方法正确、可行。 本文提出的长码直捕方法可以在不需要C/A码辅助捕获下完成对长码的直接捕获,可以应用于GPS接收机,监测站接收机的同步等,对我国自主研发导航定位接收机也有重大的现实及经济意义。

    标签: FPGA 卫星导航 接收机

    上传时间: 2013-06-18

    上传用户:wang5829

  • 基于H.264编解码的算法优化研究及FPGA的硬件实现.rar

    H.264/AVC是由ITU和ISO两大组织联合组成的JVT共同制定的一项新的视频压缩技术标准,在较低带宽上提供高质量的图像传输是H.264/AVC的应用亮点。在同样的视觉质量前提下,H.264/AVC比H.263和MPEG-4节约了50%的码率。但H.264获得优越性能的代价是计算复杂度的增加,据估计其编码的计算复杂度大约为H.263的3倍,因此很难应用于实时视频处理领域。针对这一现状,业内做了大量的研究工作,力图降低其计算复杂度和提高运行效率。比如在运动估计方面,国内外在这方面的研究已经很成熟。而针对帧内/帧间预测编码的研究却较少。因此研究预测模式的快速算法具有理论意义和应用价值。 本文在详细研究H.264标准视频压缩编码特点基础上,分析了H.264帧内编码, 帧间编码及变换,量化技术的原理及特点,提出了一种基于局部边缘方向信息的快速帧内模式判决算法,通过结合SAD的模式选择方法来减少模式选择数目。它采用了Sobel梯度算子计算当前块的边缘信息,累加当前块中属于同一方向像素点的边缘矢量构造不同模式下的边缘方向直方图,以便确定最可能的预测模式。该算法有效降低了编码器的运算复杂度,在并未显著降低编码性能的情况下提升了编码器效率。仿真表明:Foreman 图像序列编码性能有了提高,其中PSNR平均降低了0.06dB,Bitrate平均降低了19.4%,这大大提高了视频传输的质量。 另外在帧间预测模式选择算法方面进行了改进研究:按顺序对不同类型进行判决,有选择地去比较可能模式,使得在有效减少需判决的模式数量的同时,结合小块模式搜索中途停止准则来确定最优模式。仿真表明:改进算法相对与原来算法能够节省很多的编码时间(平均下降了49.3%),但带来的图像质星的下降(平均下降0.08dB,可以忽略)和码率较少的增加。 同时在整数DCT变换模块中,提出了一种快速蝶形算法,使得对4×4点数据做一次变换,只需通过8×8次加法和2×8次移位运算便可完成,与原来12×8次加法和4×8次移位相比,新算法大大降低了运算复杂度。 最后介绍FPGA的特点及设计流程,并实现了H.264编解码器中变换编码及量化和熵解码模块的硬件。这种基于FPGA所实现的H.264编码视频处理模块设计具备了成本低,周期短,设计方法灵活等优点,具有广阔的市场应用前景。 仿真表明,通过使用本文提出的帧内/帧间速算法方法可使得H.264编码速度获得显著的提高,使H.264 Baseline编码器能在PC平台上实现实时编码。

    标签: FPGA 264 编解码

    上传时间: 2013-07-18

    上传用户:zukfu

  • Turbo乘积码的译码算法及FPGA实现

    在信道编码的发展进程中,编码研究人员一直致力于追寻性能尽可能的接近Shannon极限,且译码复杂度较低的信道编码方案。1993年Berrou等提出了Turbo码,这种码在接近香农极限的低信噪比下仍能够获得较低的误码率,它的出现在编码界引起了广泛的关注,并成为编码研究领域最新的发展方向之一。但Turbo码也有其缺点,由于交织器的存在,致使译码复杂度高,译码时延长且因为低码重码字,存在错误平台现象。在Turbo码的基础上,1994年,Pyndiah等提出了Turbo乘积码,Turbo乘积码继承了Turbo码的优点,又因为Turbo乘积码的构造采用了线性分组码,所以译码方法比Turbo码简单。Turbo乘积码近年来开始被广泛到应用到各种通信场合,大有取代传统的卷积码之势。 本文首先围绕Turbo乘积码的编译码原理,阐述了涉及到的基础知识;又据Turbo乘积码目前的应用状况,回顾了Turbo码的发展历史;其次,根据Turbo乘积码的构造原理,探讨了构造的方法,交织类型,子码的选择及子码的性能;再次,研究了Turbo乘积码的概率译码,基于外信息的迭代算法,研究了Chase的译码算法;最后通过软件仿真实现了该迭代译码算法,得到的结果达到了通信接收的要求。 本文还初步的阐述了Turbo乘积码硬件实现系统的设计方案。据实际工作中碰到的非标准信号,给出了整体模块设计图,及相应模块的功能和模块问连接的各种参数。并实现了模态下的同步搜索和去除相位模糊功能。最后根据研究中碰到的各种问题,提出了下一步工作建议和研究方向。

    标签: Turbo FPGA 乘积码 译码算法

    上传时间: 2013-07-02

    上传用户:ndyyliu

  • 智能优化算法及其应用(中文版)

    ·【内容简介】本书系统地叙述模拟退火算法、遗传算法、禁忌搜索、神经网络化算法、混沌 优化、混合优化策略等智能优化算法的基本理论和实现技术以及最新进展和应 用,并从结构上对算法进行统一描述,着重强调混合策略的开发与应用.

    标签: 优化算法

    上传时间: 2013-05-24

    上传用户:bcjtao

  • 无人机GPS信号的快速捕获与算法改进

    无人机在空中侦察、监视、通信、反潜以及电子干扰等领域发挥的作用日趋重要,GPS技术已经成为无人机快速,安全,有效地执行任务的关键技术。传统的GPS信号捕获算法,每搜索一个多普勒频点需要进行两次FFT和一次IFFT,运算量大且实时性差。文中利用C/A码功率谱对称性的特点,通过减少参与循环的FFT点数的方法对传统的FFT算法做了改进并利用MATLAB进行了仿真,仿真结果表明,改进后的捕获方法能够在满足捕获精度的条件下,可以更快的完成捕获任务,有效地提升了导航定位的实时性。

    标签: GPS 无人机 信号 快速捕获

    上传时间: 2014-01-09

    上传用户:ainimao

  • 基于Web挖掘的层次凝聚类算法研究

     网络提供了海量的共享资源,人们需要从网络上搜索出自己感兴趣的信息,由此产生了Web挖掘的问题。Web挖掘就是借用数据挖掘技术来实现的。Web挖掘主要是文本信息的挖掘,本文主要研究了实现文本挖掘的层次凝聚类算法,对于传统的算法存在的问题,提出了改进的算法,研究了相似度值对整个算法过程的影响,设计了一个动态改变相似度值的计算公式。

    标签: Web 聚类 算法研究

    上传时间: 2014-01-05

    上传用户:banlangen

  • 基于Memetic算法的飞行控制律评估

    本文采用Memetic算法进行飞行控制系统PIO评估,提出了一种结合自适应差分进化和模式搜索的Memetic算法。以瑞典FOI开发的飞机模型ADMIRE为研究对象,利用Memetic算法对存在不确定条件下的飞行控制系统进行评估。评估结果表明,与工业传统网格评估方法相比,改进的优化算法可以在全飞行包线范围内找出最坏的飞行状态,具有更高的可靠性、效率。

    标签: Memetic 算法 飞行控制

    上传时间: 2013-11-24

    上传用户:lina2343

  • 低信噪比环境下WCDMA小区搜索的FPGA实现

    针对区域内多个小区普查的需求,对复杂环境下低信噪比WCDMA小区搜索进行了针对性改进,采用差分相干累积以及RS软译码算法提高了低信噪比条件下WCDMA小区搜索性能并利用FPGA进行了工程实现,仿真计算和安捷伦E5515C的测试结果表明改进是有效的。

    标签: WCDMA FPGA 低信噪比 环境

    上传时间: 2013-11-18

    上传用户:wxqman

  • 基于粒子群算法的阵列天线波束赋形

    粒子群算法是在遗传算法基础上发展起来的一种新的并行优化方法,可用于解决大量非线性、不可微和多峰值的复杂问题。与遗传算法不同的是,粒子群算法中的粒子有记忆功能,整个搜索过程是跟随当前最优粒子的过程,因此在大多数情况下,所有的粒子可能更快的收敛于最优解。而且粒子群算法理论简单,参数少,因此其应用更为广泛。文中把粒子群算法用于阵列天线的波束赋形,结果表明粒子群算法在对天线形状进行设计方面有很好的发展前景。

    标签: 粒子群算法 波束赋形 阵列天线

    上传时间: 2013-11-14

    上传用户:lz4v4

  • 多头动臂式贴片机贴装时间分阶段启发式优化算法

    摘要:贴片机贴装时间是影响表面组装生产线效率的重要因素,文中提出了一种改进式分阶段启发式算法解决具有分飞行换嘴结构的多贴装头动臂式贴片机贴装时间优化问题;首先,根据飞行换嘴的特点,提出了适用于飞行换嘴的喂料器组分配方案;其次,依据这一分配结果,通过改进式启发式算法实现了喂料器组在喂料器机构上的分配;最后,结合近邻搜索法解决了元器件的贴装顺序优化问题;仿真结果证明,文中采用的改进分阶段启发式算法比传统分阶段启发式算法具有更好的贴装时间优化效果。关键词:分阶段启发式算法;贴片机;飞行换嘴

    标签: 贴片机 优化算法 启发式

    上传时间: 2013-10-22

    上传用户:大灰狼123456