在超深亞微米技術(shù)工藝下,布局成為超大規(guī)模集成電路物理設(shè)計中至關(guān)重要的一步。由于現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programable Gate Array,F(xiàn)PGA)布線資源的預(yù)先確定性,使得FPGA的布局更為重要。本文以建立高性能、低擁擠的布局為目標(biāo),從FPGA芯片結(jié)構(gòu)和布局算法兩方面進行了深入研究。論文提出了一種通用的層次式FPGA(HFPGA)結(jié)構(gòu)模型及布局模型,并且給出了該模型的數(shù)學(xué)計算公式;提出將元件之間的層次距離轉(zhuǎn)化為線長的方法,實現(xiàn)了基于線網(wǎng)模型的高精度布局算法:提出利用矩形的對角線元件之間層次來代替線長,從而達到優(yōu)化線長的同時提高布通率的快速布局算法。實驗結(jié)果表明,兩種算法均在北卡羅來納微電子中心(MCNC)學(xué)術(shù)芯片測試案例上取得了較理想的布局實驗效果,為下一步的布線工作建立了良好的基礎(chǔ)接口,并且完成了初始布線的工作。本FPGA結(jié)構(gòu)模型的提出和布局算法的實現(xiàn)也都為工業(yè)界提供了借鑒價值。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著各種通信系統(tǒng)數(shù)量的日益增多,為了充分地利用有限的頻譜資源,高頻譜利用率的調(diào)制技術(shù)不斷被應(yīng)用。偏移正交相移鍵控(OQPSK: Offset QuadraturePhase Shift Keying)是一種恒包絡(luò)調(diào)制技術(shù),具有較高的頻譜利用率和功率利用率,廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星通信系統(tǒng)和地面移動通信系統(tǒng)。因此,對于OQPSK全數(shù)字解調(diào)技術(shù)的研究具有一定的理論價值。 本文以軟件無線電和全數(shù)字解調(diào)的相關(guān)理論為指導(dǎo),成功設(shè)計并實現(xiàn)了基于FPGA的OQPSK全數(shù)字解調(diào)。論文介紹了OQPSK全數(shù)字接收解調(diào)原理和基于軟件無線電設(shè)計思想的全數(shù)字接收機的基本結(jié)構(gòu),詳細(xì)闡述了當(dāng)今OQPSK數(shù)字解調(diào)中載波頻率同步、載波相位同步、時鐘同步和數(shù)據(jù)幀同步的一些常用算法,并選擇了相應(yīng)算法構(gòu)建了三種系統(tǒng)級的實現(xiàn)方案。通過MATLAB對解調(diào)方案的仿真和性能分析,確定了FPGA中的系統(tǒng)實現(xiàn)方案。在此基礎(chǔ)上,本文采用VerilogHDL硬件描述語言在Altera公司的Quartus II開發(fā)平臺上設(shè)計了同步解調(diào)系統(tǒng)中的各個模塊,還對各模塊和整個系統(tǒng)在ModelSim中進行了時序仿真驗證,并對設(shè)計中出現(xiàn)的問題進行了修正。最后,經(jīng)過FPGA調(diào)試工具嵌入式邏輯分析儀SignalTapⅡ的硬件實際測試,本文對系統(tǒng)方案進行了最終的改進與調(diào)整。 實際測試結(jié)果表明,本文的設(shè)計最終能夠達到了預(yù)期的指標(biāo)和要求。本課題設(shè)計經(jīng)過時序和資源優(yōu)化后還可以向ASIC和系統(tǒng)級SOC轉(zhuǎn)化,以進一步縮小系統(tǒng)體積、降低成本和提高電路的可靠性,因此具有良好的實際應(yīng)用價值。
標(biāo)簽: OQPSK FPGA 全數(shù)字 解調(diào)
上傳時間: 2013-07-14
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基于FPGA的GPS中頻信號捕獲算法及其采樣器實現(xiàn)
上傳時間: 2013-07-02
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基于FPGA的RSA密碼算法的模冪模乘的快速實現(xiàn)
標(biāo)簽: RSA 模 密碼算法 快速實現(xiàn)
上傳時間: 2013-04-24
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基于FPGA的超聲圖像三維重建算法的研究
上傳時間: 2013-04-24
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300種加解密算法,通過MSVC 6.0 and EGCS/cygwin32 1.1編譯。MD2, MD5, SHA-1, MD5-MAC, HMAC, XOR-MAC, DES,IDEA, SHARK, GOST, CAST-128, Diamond2, RC2, RC5, RC6, MARS, ……。
上傳時間: 2013-04-24
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感應(yīng)電機具有可靠性好、結(jié)構(gòu)簡單、耐腐蝕、效率好、結(jié)構(gòu)緊湊、價格低廉和體積小等優(yōu)點,成為工業(yè)伺服控制的主要傳動裝置然而,感應(yīng)電機又是一個多變量、強耦合的非線性系統(tǒng),磁鏈和轉(zhuǎn)矩的非線性耦合及參數(shù)時變,使得感應(yīng)電機的控制十分復(fù)雜,特別是在實際電機控制系統(tǒng)中,還需要考慮硬件和周圍環(huán)境等多種因素的干擾,致使實現(xiàn)高性能的感應(yīng)電機控制系統(tǒng)更加困難 本文研究感應(yīng)電機的高性能控制策略,綜述了感應(yīng)電機高性能控制策略的發(fā)展歷程和感應(yīng)電機模糊控制的發(fā)展現(xiàn)狀,分析了實際電機控制系統(tǒng)控制器選型中各個嵌入式微處理器的基本性能和優(yōu)缺點在給出三相坐標(biāo)系和二相坐標(biāo)系中的感應(yīng)電機數(shù)學(xué)模型之后,從理論上闡述了模糊控制和矢量控制的基本原理,針對傳統(tǒng)的PI控制器參數(shù)整定繁瑣,系統(tǒng)魯棒性差的缺點,論文將模糊控制技術(shù)應(yīng)用于感應(yīng)電機的變頻調(diào)速,采用CRI推理法,設(shè)計了一種參數(shù)自整定模糊PI矢量控制器,利用Matlab對基于模糊PI控制的感應(yīng)電機控制系統(tǒng)進行了仿真,并對采用兩種控制器實現(xiàn)的感應(yīng)電機調(diào)速控制系統(tǒng)進行了比較、分析仿真結(jié)果表明模糊控制的控制性能優(yōu)于常規(guī)的PI調(diào)節(jié)器 論文對基于ARM的感應(yīng)電機數(shù)字控制技術(shù)進行了系統(tǒng)研究,闡述了采用LPC2214ARM微處理器構(gòu)成數(shù)字感應(yīng)電機變頻調(diào)速系統(tǒng)的方法,給出了一種高性能感應(yīng)電機的數(shù)字實現(xiàn)方案,詳細(xì)介紹了系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的組成及軟件模塊的功能,并給出了主要算法的參考代碼,為實際電機控制器的選型和開發(fā)提供了一個新的思路
標(biāo)簽: ARM 感應(yīng)電機 數(shù)字控制器
上傳時間: 2013-08-03
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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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GPS軟件接收機基帶處理算法研究與FPGA實現(xiàn)
上傳時間: 2013-07-17
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論文研究了基于Bayer格式的CCD原始圖像的顏色插值算法,并將設(shè)計的改進算法應(yīng)用到以FPGA為核心的圖像采集前端。出于對成本和體積的考慮,一般的數(shù)字圖像采集系統(tǒng)采用單片CCD或CMOS圖像傳感器,然后在感光表面覆蓋一層顏色...
上傳時間: 2013-08-04
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