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自相關(guān)算法

  • 自抗擾控制器在溫控系統(tǒng)中的實用化研究及應用.rar

    本文在此背景下,針對非線性PID控制、自抗擾控制以及Smith預估器和前饋控制展開研究。為了提高控制器的穩(wěn)定性和魯棒性,設計了ADRC-Smith預估控制器和前饋ADRC控制器,將其應用于大時滯溫度控制系統(tǒng),并在此基礎上設計了吹塑機控制系統(tǒng)解決方案,通過大量的理論研究、仿真和實驗,實現(xiàn)了良好的控制效果。論文的主要工作有: 1.研究了自抗擾技術和溫度控制的現(xiàn)狀以及溫度控制的特點。 2.研究了ADRC的發(fā)展史,深入了解ADRC的原理與優(yōu)點。ADRC在控制非線性對象時比PID具有更好的控制性能,但是參數調節(jié)理論不完善,阻礙了其廣泛應用。 3.通過MATLAB仿真,得到ADRC參數之間的內在規(guī)律,通過將ADRC的參數統(tǒng)一到一個時間因子上,達到簡化調節(jié)參數個數的目的,從而降低調試難度,同時,在無時滯溫控實驗平臺上進行實驗,驗證了參數調節(jié)規(guī)律的可行性。 4.自抗擾控制器在大時滯溫控上的應用,以前文獻一般將時滯環(huán)節(jié)等效成一階慣性環(huán)節(jié),這樣就要求增加ADRC的階次,增加了調節(jié)參數個數,在參數調節(jié)理論不完善的情況下無疑是增加了調試難度。本文將ADRC分別與Smith預估器和前饋控制器相結合,設計了ADRC-Smith預估控制器和前饋ADRC控制器來解決具有大時滯控制問題。這兩類新控制器的優(yōu)點是不增加ADRC的階次,是解決不確定大時滯被控對象的新途徑,也是ADRC控制器實際應用上的一次創(chuàng)新。 5.在可編程計算機控制器(PCC)搭建的大時滯溫控實驗平臺上進行實驗,將前饋ADRC控制器和貝加萊專用溫度控制器PIDXH的控制效果進行比較,實驗結果表明前饋ADRC控制器在穩(wěn)定性、魯棒性等方面都優(yōu)于PIDXH控制器。 6.研究了吹塑機控制系統(tǒng)解決方案,并在吹塑機上實驗前饋ADRc控制器,得到了良好的控制效果,進一步驗證了算法的可行性。

    標簽: 自抗擾 控制器 溫控系統(tǒng)

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:1234xhb

  • 指紋識別算法的研究及基于FPGA的硬件實現(xiàn)

    隨著圖像處理和模式識別技術的進步,基于生物特征的識別技術成為蓬勃發(fā)展的高技術之一,根據IBG(InternationalBiometricGroup)組織對生物特征市場的統(tǒng)計和預測,該領域的收入的年增長率30-50%,到2008年,全球總收入將達到46.39億美元。而基于指紋特征的識別技術由于其獨特的可靠性,穩(wěn)定性,方便快捷的特點,恰好符合了市場的需求。目前指紋識別技術是生物識別領域中應用最廣泛的識別技術,也是研究與應用的一個熱點。 SOPC片上可編程系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)是當前電子設計領域中最熱門的概念。NiosⅡ是Altera公司開發(fā)的一種采用流水線技術、單指令流的RISC嵌入式處理器軟核,可以將它嵌入FPGA內部,與用戶自定義邏輯結合構成一個基于FPGA的片上系統(tǒng)。與嵌入式硬核相比較,嵌入式軟核具有更大的靈活性。而FPGA的高速性、恰恰滿足了指紋識別系統(tǒng)對速度的要求。 本文對指紋識別技術中各個環(huán)節(jié)的算法進行了較為深入的研究,結合NiosⅡ嵌入式處理器的特點,對算法進行了合理的選擇與優(yōu)化,形成了一套完整的指紋識別算法,并提出了一種基于FPGA的指紋識別系統(tǒng)硬件設計方案。 論文的內容主要包括以下幾個方面: 1、對指紋圖像預處理、后處理和匹配算法進行了改進,提高了算法的性能;設計了一種適用于快速匹配的指紋特征數據結構;提出了一套基于特征點匹配的指紋識別算法。實驗結果表明該算法速度快、誤識率較低、可靠性較高,可以滿足實用的要求。 2、本著增加系統(tǒng)集成度、減小系統(tǒng)體積、提高便攜性、降低功耗和成本,同時提升系統(tǒng)的性能的原則,使用Altera公司提供的外圍設備IP核配合NiosⅡ處理器軟核搭建了一個單片嵌入式系統(tǒng),然后以內嵌NiosⅡ軟核的FPGA和FPS200指紋采集器為核心芯片,外配片外RAM和Flash存儲器以及小鍵盤和LCD顯示屏等器件,設計了一個便攜式指紋識別系統(tǒng),提出了一套基于FPGA的硬件設計方案。 3、利用NiosⅡ開發(fā)板對硬件設計方案進行了初步的驗證,實現(xiàn)了指紋采集芯片F(xiàn)PS200與FPGA的接口,并進行了算法的移植。 實驗結果表明本文所提出的系統(tǒng)設計方案是可行的。基于FPGA的自動指紋識別系統(tǒng)在速度、功耗、體積、擴展性方面有著獨特的優(yōu)勢,具有廣闊的發(fā)展空間。最后提出了對這一設計繼續(xù)改進的思路和下一步研究的內容。

    標簽: FPGA 指紋識別 法的研究 硬件實現(xiàn)

    上傳時間: 2013-06-07

    上傳用戶:kikye

  • 基于FPGA和DSP的紅外圖像預處理算法研究

    隨著微電子技術的發(fā)展,可編程邏輯器件取得了迅速的發(fā)展,其功能日益強大,F(xiàn)PGA內部可用邏輯資源飛速增長,近來推出的FPGA都針對數字信號處理的特點做了特定設計,集成了存儲器、鎖相環(huán)(PLL)、硬件乘法器、DSP模塊等,通過使用各個公司提供的FPGA開發(fā)軟件使用硬件描述語言,可以實現(xiàn)特定的信號處理算法,如FFT、FIR等算法,為電子設計工程師提供了新的選擇。實時圖像處理系統(tǒng)采用FPGA+DSP的結構來完成整個復雜的圖像處理算法。將圖像處理算法進行分類,F(xiàn)PGA和DSP份協(xié)作發(fā)揮各自的長處,對于算法實現(xiàn)簡單、運算量大、實時性高的這類處理過程由大容量高性能的FPGA實現(xiàn),DSP則用來處理經過預處理后的圖像數據,來運行算法結構復雜,乘加運算多的算法。整個系統(tǒng)主要包括FPGA處理單元、DSP處理單元以及PCI接口通訊三個部分。主要取得的了以下的研究成果:(1)研究了FPGA的工作原理及應用,完成了Stratix芯片的選型。設計了數字圖像處理板的電路原理圖和PCB設計圖。并對電路板進行調試,工作正常。(2)完成了FPGA程序下載電纜的PCB電路設計,并調試成功,應用到FPGA的調試下載配置中,取得了良好的實驗與經濟效果。(3)充分利用FPGA的設計開發(fā)軟件與工具,完成了中值濾波、形態(tài)學濾波和自適應閾值的FPGA實現(xiàn),并給出了詳細的實現(xiàn)過程。將算法下載到FPGA芯片,經過試驗調試,達到要求。(4)研究了PCI接口通訊的實現(xiàn)方式,選用PCI9054芯片實現(xiàn)通訊,完成PCI接口電路設計,經過調試,實現(xiàn)了中斷、DMA等方式,滿足了數據傳輸的要求。(5)學習了C6701DSP芯片的工作特性以及內部功能結構,完成了DSP外圍存儲器的擴展、時鐘信號發(fā)生以及電源模塊等外圍電路的設計。

    標簽: FPGA DSP 紅外 圖像預處理

    上傳時間: 2013-07-16

    上傳用戶:xiaowei314

  • 自定制Nios處理器的FFT算法指令

    本文深入研究了Nios 自定制指令的軟硬件接口,基于Altera 的IP 核FFT V2.2.0實現(xiàn)了變換長度為1024 點的高速復數FFT 算法,提出了一種在Nios 嵌入式系統(tǒng)中定制用戶FFT 算

    標簽: Nios FFT 定制 處理器

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:hfmm633

  • 基于FPGA和DSP的紅外圖像預處理算法研究

    隨著微電子技術的發(fā)展,可編程邏輯器件取得了迅速的發(fā)展,其功能日益強大,F(xiàn)PGA內部可用邏輯資源飛速增長,近來推出的FPGA都針對數字信號處理的特點做了特定設計,集成了存儲器、鎖相環(huán)(PLL)、硬件乘法器、DSP模塊等,通過使用各個公司提供的FPGA開發(fā)軟件使用硬件描述語言,可以實現(xiàn)特定的信號處理算法,如FFT、FIR等算法,為電子設計工程師提供了新的選擇。實時圖像處理系統(tǒng)采用FPGA+DSP的結構來完成整個復雜的圖像處理算法。將圖像處理算法進行分類,F(xiàn)PGA和DSP份協(xié)作發(fā)揮各自的長處,對于算法實現(xiàn)簡單、運算量大、實時性高的這類處理過程由大容量高性能的FPGA實現(xiàn),DSP則用來處理經過預處理后的圖像數據,來運行算法結構復雜,乘加運算多的算法。整個系統(tǒng)主要包括FPGA處理單元、DSP處理單元以及PCI接口通訊三個部分。主要取得的了以下的研究成果:(1)研究了FPGA的工作原理及應用,完成了Stratix芯片的選型。設計了數字圖像處理板的電路原理圖和PCB設計圖。并對電路板進行調試,工作正常。(2)完成了FPGA程序下載電纜的PCB電路設計,并調試成功,應用到FPGA的調試下載配置中,取得了良好的實驗與經濟效果。(3)充分利用FPGA的設計開發(fā)軟件與工具,完成了中值濾波、形態(tài)學濾波和自適應閾值的FPGA實現(xiàn),并給出了詳細的實現(xiàn)過程。將算法下載到FPGA芯片,經過試驗調試,達到要求。(4)研究了PCI接口通訊的實現(xiàn)方式,選用PCI9054芯片實現(xiàn)通訊,完成PCI接口電路設計,經過調試,實現(xiàn)了中斷、DMA等方式,滿足了數據傳輸的要求。(5)學習了C6701DSP芯片的工作特性以及內部功能結構,完成了DSP外圍存儲器的擴展、時鐘信號發(fā)生以及電源模塊等外圍電路的設計。

    標簽: FPGA DSP 紅外 圖像預處理

    上傳時間: 2013-07-22

    上傳用戶:Divine

  • 指紋識別算法的研究及基于FPGA的硬件實現(xiàn)

    隨著圖像處理和模式識別技術的進步,基于生物特征的識別技術成為蓬勃發(fā)展的高技術之一,根據IBG(InternationalBiometricGroup)組織對生物特征市場的統(tǒng)計和預測,該領域的收入的年增長率30-50%,到2008年,全球總收入將達到46.39億美元。而基于指紋特征的識別技術由于其獨特的可靠性,穩(wěn)定性,方便快捷的特點,恰好符合了市場的需求。目前指紋識別技術是生物識別領域中應用最廣泛的識別技術,也是研究與應用的一個熱點。 SOPC片上可編程系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)是當前電子設計領域中最熱門的概念。NiosⅡ是Altera公司開發(fā)的一種采用流水線技術、單指令流的RISC嵌入式處理器軟核,可以將它嵌入FPGA內部,與用戶自定義邏輯結合構成一個基于FPGA的片上系統(tǒng)。與嵌入式硬核相比較,嵌入式軟核具有更大的靈活性。而FPGA的高速性、恰恰滿足了指紋識別系統(tǒng)對速度的要求。 本文對指紋識別技術中各個環(huán)節(jié)的算法進行了較為深入的研究,結合NiosⅡ嵌入式處理器的特點,對算法進行了合理的選擇與優(yōu)化,形成了一套完整的指紋識別算法,并提出了一種基于FPGA的指紋識別系統(tǒng)硬件設計方案。 論文的內容主要包括以下幾個方面: 1、對指紋圖像預處理、后處理和匹配算法進行了改進,提高了算法的性能;設計了一種適用于快速匹配的指紋特征數據結構;提出了一套基于特征點匹配的指紋識別算法。實驗結果表明該算法速度快、誤識率較低、可靠性較高,可以滿足實用的要求。 2、本著增加系統(tǒng)集成度、減小系統(tǒng)體積、提高便攜性、降低功耗和成本,同時提升系統(tǒng)的性能的原則,使用Altera公司提供的外圍設備IP核配合NiosⅡ處理器軟核搭建了一個單片嵌入式系統(tǒng),然后以內嵌NiosⅡ軟核的FPGA和FPS200指紋采集器為核心芯片,外配片外RAM和Flash存儲器以及小鍵盤和LCD顯示屏等器件,設計了一個便攜式指紋識別系統(tǒng),提出了一套基于FPGA的硬件設計方案。 3、利用NiosⅡ開發(fā)板對硬件設計方案進行了初步的驗證,實現(xiàn)了指紋采集芯片F(xiàn)PS200與FPGA的接口,并進行了算法的移植。 實驗結果表明本文所提出的系統(tǒng)設計方案是可行的。基于FPGA的自動指紋識別系統(tǒng)在速度、功耗、體積、擴展性方面有著獨特的優(yōu)勢,具有廣闊的發(fā)展空間。最后提出了對這一設計繼續(xù)改進的思路和下一步研究的內容。

    標簽: FPGA 指紋識別 法的研究 硬件實現(xiàn)

    上傳時間: 2013-07-28

    上傳用戶:hxy200501

  • OFDM系統(tǒng)幀檢測及同步算法FPGA設計與實現(xiàn)

    正交頻分復用(OFDM)技術是一種多載波數字調制技術,它具有頻譜利用率高、抗多徑能力強等特點,在寬帶無線多媒體通信領域中受到了廣泛的關注。 OFDM系統(tǒng)可分為連續(xù)工作模式和突發(fā)工作模式。在IEEE802.11a、HiperLANType2等無線局域網標準中采用了OFDM的突發(fā)工作模式,該模式下的接收機首先對符合某種特定格式的幀做出檢測。本文介紹了一種基于最小錯誤概率準則的幀檢測算法,提出了該算法的FPGA實現(xiàn)方案。 同步技術是OFDM最關鍵的技術之一,它包括載波頻率同步和符號同步。載波頻率同步是為了糾正接收端相對于發(fā)送端的載波頻率偏移,以保證子載波間的正交性;符號同步確定OFDM符號有用數據信息的開始時刻,也就是確定FFT窗的開始時刻。本文首先介紹了一種基于自相關的載波頻率同步算法,給出了它的FPGA實現(xiàn)方案,重點講述了其中用到的Cordic算法及其實現(xiàn);然后介紹了分別基于互相關和自相關的兩種符號同步算法,給出了各自的FPGA實現(xiàn)方案,從實現(xiàn)的角度比較了兩種算法的優(yōu)缺點,并且在FPGA設計中體現(xiàn)了面積復用和流水線操作的設計思想。 文章最后介紹了系統(tǒng)調試的情況,總結出一種ChipScopePro與Matlab相結合的調試方法,該方法在FPGA調試方面具有一定的通用性。

    標簽: OFDM FPGA

    上傳時間: 2013-07-16

    上傳用戶:Killerboo

  • 改進的圖像自嵌入水印算法及其MATLAB實現(xiàn)

    提出通過對分塊圖像的DCT 系數進行動態(tài)范圍壓縮來改進傳統(tǒng)的基于DCT 變換的圖像自嵌入水印算法,并結合灰度變換函數與JPEG 標準量化表重新設計了DCT 系數碼長分配表,大幅度提升了量化過程保留的圖

    標簽: MATLAB 圖像 水印算法

    上傳時間: 2013-07-28

    上傳用戶:小鵬

  • 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小時的時間,以至于許多設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。 許多布線算法已經被開發(fā)并獲得應用,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,但當實際問題具有嚴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,具體研究工作和結果可歸納如下。 1、在全面調查FPGA結構的最新研究動態(tài)的基礎上,確定了一種FPGA布線結構模型,即一個基于SRAM的對稱陣列(島狀)FPGA結構作為研究對象,該模型僅需3個適合的參數即能表示布線結構。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,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制電路上運行。 2、詳細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)商的性能驅動的布線算法PathFinder,一種快速的時延驅動的布線算法VPR430和一種協(xié)商A

    標簽: FPGA 布線算法

    上傳時間: 2013-05-18

    上傳用戶:ukuk

  • 文檔是關于自適應信號處理算法研究及FPGA實現(xiàn)的文章

    文檔是關于自適應信號處理算法研究及FPGA實現(xiàn)的文章,

    標簽: FPGA 文檔 信號處理 算法研究

    上傳時間: 2013-08-27

    上傳用戶:Maple

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