遺傳算法是一種基于自然選擇原理的優化算法，在很多領域有著廣泛的應用。但是，遺傳算法使用計算機軟件實現時，會隨著問題復雜度和求解精度要求的提高，產生很大的計算延時，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用。為了提升運行速度，可以使用FPGA作為硬件平臺，設計數字系統完成遺傳算法。和軟件實現相比，硬件實現盡管在實時性和并行性方面具有很大優勢，但同時會導致系統的靈活性不足、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：系統功能模塊和算子功能模塊。針對不同問題，可以在保持系統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化運算。本文基于Xilinx公司的Virtex5系列FPGA平臺，使用VerilogHDL語言實現了偽隨機數發生模塊、隨機數接口模塊、存儲器接口/控制模塊和系統控制模塊等系統功能模塊，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變異算子模塊等遺傳算法功能模塊，構建了系統功能構架和遺傳算子庫。該設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，而且維持了系統架構的穩定。本文設計了多峰值、不連續、不可導函數的極值問題和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。根據測試結果，該硬件平臺表現良好，所求取的最優解誤差均在1％以內。相對于軟件實現，該系統在求解一些復雜問題時，速度可以提高2個數量級。最后，本文使用FPGA實現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上提高了近1倍，取得了顯著的效果。關鍵詞：遺傳算法，硬件實現，并行設計，FPGA，TSP
上傳時間： 2013-06-15
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FPGA布局算法和軟件位于工藝映射和布線之間，是一個承上啟下的階段，對最終的布通率和時序都有著重要的影響。 本論文的工作之一便是研究旨在提高布通率的布局算法。在研究了國內外裝箱和布局算法的基礎上，本文提出了一種新的結合了裝箱的布局算法框架，并稱之為"低溫交替改善的"布局算法。其基本思想是，在模擬退火的低溫階段交替的優化裝箱和布局。本文給了基于學術界標準布局布線軟件VPR的一個軟件實現，并且提出了低溫的判定條件以及一種新的選擇待交換邏輯單元的方法。采用三種不同的裝箱算法作為布局輸入，基于VPR的低溫交替改善的布局算法實現，在布通率上，比VPR分別提高了21.3％、15.5％、10.7％。而帶來的平均額外時間開銷不到20％。 FPGA布局軟件實現對整個FPGA CAD流程的運行效率，算法的可擴展性也有著不可忽視的影響。現代FPGA有著多樣而復雜的邏輯和布線資源。而學術界的布局軟件'VPR所面向的FPGA卻只能處理十分簡單的FPGA結構，對于宏、總線、多時鐘等實際應用中很重要的部分都沒有考慮。本文提出了"邏輯單元層"的概念，用具有特定幾何結構的邏輯單元層來統一處理多種類型的邏輯資源。針對相對位置約束在現代FPGA布局軟件中的重要地位，我們提出了一種處理相對位置約束的方法。這些討論均已經在面向Xilinx SpartanⅡ芯片布局的原型系統中得到了實現，初步證實了這些方法的可擴展性和實用性。
上傳時間： 2013-06-21
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論文設計了一種FPGA結構描述方法，解決了FPGA建模問題。FPGA結構描述方法包含邏輯單元信息，互連線信息等10部分。當采用不同的FPGA芯片進行布局布線時，只需要使用結構描述方法重新定義這種FPGA芯片的結構，不需要改變布局布線工具。 為了配合FPGA編程下載，論文改進了劃分網表算法，能夠生成LUT配置信息文件。改進了布局布線算法，能夠支持更多的商用FPGA結構特征，開發的布局布線工具在可布通性上和VPR接近，布局階段能夠減少21％的邏輯單元交換次數，它在布局布線之后生成內部連接信息，布局信息和布線信息。這些信息提供給布局布線的下一階段編程下載必要的支持，可以生成位流文件下載到FPGA中。
上傳時間： 2013-07-29
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·數字圖像處理--行程編碼算法的設計與實現(完整報告版本)目 錄1 緒論 22 需求分析 32.1設計題目 32.2設計目的 32.3設計要求 32.4 開發環境介紹 43 概要設計 53.1圖像編碼相關理論 53.2 行程編碼（Run-Length Encoding，RLE） 63.21 RLE
上傳時間： 2013-05-30
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·采用快速傅立葉變換(FFT)算法程序可以方便地檢測音頻信號中的單個或多個音調，當只需檢測少數幾個頻率時，本文介紹的Goertzel算法將更有效，該算法在進行音調檢測時比快速傅立葉變換(FFT)所需的CPU資源少得多，運算速度更快。
上傳時間： 2013-07-08
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該項目——可自動分離對接的變形舞蹈機器人，可自由的進行多種形態的變化如四足機器人、四輪小車、雙足直立機器人等，并且可以依靠電磁鐵的磁連接自主實現機器人的連接與分離。 該項目是機電一體化的典型代表，也是自動化技術的展現，涉及的知識面極為廣泛，包括機械結構的原理與設計、硬件電路的設計和程序的算法設計和實現。 其中機械結構的原理和設計又包括基本的外形設計、驅動裝置選取與設計、傳動結構的設計與制作。硬件電路設計包括430最小系統的設計、數字電源與模擬電源穩壓模塊的設計、電磁鐵及舵機驅動電路的設計等。程序算法主要包括舵機調速及多路PWM輸出的算法動作數據庫的建立等。
上傳時間： 2013-07-17
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主要在于在系統啟動時能利用二叉樹搜索算法自動掃描單總線上的多個DS18B20,并提取它們各自的64位的ROM-ID號!通過這些ID號,就能對單總線上的多個DS18B20分別進行驅動了。每一行都有詳細的標注，決對能節約你的程序閱讀時間。單片機是51系列哈。如果有不明白的，請加QQ:278742825
上傳時間： 2013-04-24
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:針對現場可編程門陣列(FPGA)芯片的特點,研究FPGA中雙向端口I/O的設計,同時給出仿真初始化雙向端口I/O的方法。采用這種雙向端口的設計方法,選用Xilinx的Spartan2E芯片設計一個多通道圖像信號處理系統。
上傳時間： 2013-08-17
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數字水印是數字信息安全領域研究的一個熱點。小波變換算法以其多分辨率分析的特性在應用數學方面取得了一定的發展。文中結合小波算法，在數字圖像的低頻域中采用分塊方法來嵌入數字水印，改進了小波多尺度分解算法，通過實驗說明，該數字水印算法對數字水印的穩定性效果明顯
上傳時間： 2013-11-08
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多傳感器信息融合是對多種信息的獲取、表示及其內在聯系進行綜合處理和優化的技術。單一傳感器只能獲得環境或被測對象的部分信息段，多傳感器信息融合后可以完善地、準確地反映環境特征。本文介紹多傳感器數據融合的基本理論。數據融合是把來自不同傳感器數據加以綜合、相關、互聯，提高定位和特征估計的精度。文章對Kalman融合算法進行仿真，對結果進行分析。驗證算法的可行性。
上傳時間： 2013-10-08
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