基于CPLD/FPGA器件参数化开方电路的设计及应用

讨论二进制开方运算的过程以及利用CPLD/FPGA进行开方运算硬件电路的设计思想和实现方案.     

基于CPLD／FPGA器件参数化开方电路的设计及应用

讨论二进制开方运算的过程以及利用CPLD／FPGA进行开方运算硬件电路的设计思想和实现方案．     

MUSIC算法在高速并行处理机上的实现

利用FPGA的特点,提出了一种实现MUSIC算法的新的高速并行硬件解决方案。给出了对MUSIC算法进行预处理的结果,为硬件实现加速提供可能;导出了MUSIC算法适合于FPGA实现的并行分解方法;介绍了用FPGA来实现谱峰搜索的新方法。结果表明,该设计方法处理速度理想,能够满足实时性要求。     

EPCBC密码算法的FPGA优化实现研究

针对资源约束的智能卡加密需要小面积实现的问题,对EPCBC加密算法从硬件上实现面积优化进行了如下研究:1)相同运算只实现一次,主程序调用32次完成加密;2)对S盒变换和密钥变换使用同一寄存器,从而节省寄存器数量;3)把密文轮操作和密钥更新放在一个模块中。通过FPGA优化结果表明,EPCBC密码算法实现面积大幅度减小,优化率达到56%,同时加密运算性能也没有降低,从而为开发受资源约束的智能卡密码硬件提供可行方案。     

基于FPGA的可重构数控系统

利用FPGA丰富的逻辑资源及其内部可编程的特点,文章提出了可重构数控系统硬件设计方法及以FPGA为控制核心的数控系统设计方案,重点分析了对电机的速度控制及与PC机的串行通信等,开发了以FPGA为控制核心的经济型数控系统。其响应速度快,可重构性强,大大减少了系统的外围接口器件,同时有效降低了系统成本。     

模逆算法的分析、改进及测试

公钥密码实现中,模逆算法经常是算法实现的瓶颈。通常求模逆的运算方法牵涉到大量的除法和减法操作,而除法操作需要大量的运算开销。基于现有的求最大公因子的方法,分析利用扩展欧几里德求模逆的方法,以及二进制扩展欧几里德算法,提出了利用二进制扩展欧几里德算法求模逆的方法,给出了几种算法性能比较的测试环境和测试结果。测试结果表明:改进的算法比利用扩展欧几里德求模逆的方法速度更快,对硬件实现更具有普遍性。     

基于STM32和FPGA的电动汽车主动声浪控制器设计

为电动汽车设计了一种基于STM32和FPGA双CPU的车内主动声浪控制器。首先,建立了主动声浪控制系统体系架构,主要包括CAN信号输入、控制器、信号输出等;然后,详细阐述了控制器的硬件控制电路设计,其中包括CAN通信模块、STM32与FPGA通信模块、DA数模转换模块等,并对控制器各功能模块编写了软件控制程序;最后,将硬件模块搭建形成主动声浪系统原理样机并进行实车试验。试验结果表明,该系统可以准确模拟发动机动态声浪且声音阶次成分清晰,验证了该系统的有效性与可行性。     

一种新型眼科超声生物显微镜

介绍一种新型的眼科超声生物显微镜系统．该系统利用长焦距(13mm)换能器和机械扇扫, 实现了宽景扫描,具有4．8 mm×6 mm 和9．6 mm×12 mm 两种扫描窗宽．使用长焦距换能器还使得检查时换能器远离角膜,极大地减小角膜损伤的风险．用现场可编程门阵列器件(FPGA)实现了硬件动态帧平均从而增强了图像的信噪比．系统中心频率为50MHz,纵向和横向分辨力分别为50 μm 和100μm．一个专门设计的层状靶被用来测试系统的纵向分辨力,其独特的结构保证了高分辨力超声设备的测试精度．     

应变光纤传感器复用研究

介绍了利用美国NI公司的LabVIEW实时处理法布置－珀罗应变光纤传感器测量的数据的方法,这种方法可以通过内插和FFT基本上实现对应变的实时测量,据此可以利用该软件平台设计一个大的测试系统。     

金属带式CVT电液控制系统硬件在环仿真研究

CVT由于具有结构紧凑、平顺性好、优良燃油经济性等特点,在汽车传动系统研究领域应用广泛。传统离线仿真受数学建模等局限性,难以保证仿真结果的可信度和精度。硬件在环仿真测试能够模拟汽车在实际中的各种极限工况,重复性好,同时可以在测试过程中修改模型方案和快速进行验证,极大程度地降低控制系统开发过程中的成本,缩短开发周期,提高模型的准确程度。基于NI-PXI硬件在环测试系统与NI公司提供的VeriStand软件搭建金属带式CVT硬件在环测试平台,同时利用ECM控制单元和Woodward公司提供的MotoHawk、MotoTune软件下载控制算法模型,对CVT电液控制系统模型与控制算法进行联合仿真完成实时仿真验证。测试结果证明设计的CVT硬件在环仿真系统的有效性与准确性良好。     

与FFT并行算法相适应的体系结构探讨

介绍了并行ＦＦＴ算法,讨论其在网格和超立方体并行体系结构上的实现方法,并作了多个方面的比较,为高效实现并行ＦＦＴ选择一种合适的体系结构。经研究表明,并行ＦＦＴ算法的最佳体系结构为超立方体。     

DRM系统中OFDM模块的高效实现

结合世界性数字广播(Digital Radio Mondiale,DRM)系统具有多种鲁棒性模式和带宽占用模式的特点,设计了适用于DRM系统的快速傅里叶变换算法。与其他快速傅里叶变换算法相比较,这种通用长度N的同址、顺序素因子算法点数选取灵活,运算精度高,可以实现同址、顺序运算,因此其存储量和数据传递次数少,运算量小,运算速度快,且程序结构规整,利于软、硬件实现。该算法也可用于其他采用正交频分复用调制技术的系统。     

分析电磁散射问题的MGFFT方法

采用多重网格法（ＭＧ）分析电大尺寸物体的电磁散射，这种ＭＧ方法与已有的几种多重矩量法有本质的不同，与其他多层方法相比，它是一种高效率的迭代方法。再利用积分方程的卷积特性引入ＦＦＴ方法快速计算迭代过程中矩阵与矢量的乘积，从而构成ＭＧＦＦＴ新算法，数值结果表明ＭＧＦＦＴ方法具有很高的计算效率，适用于电大尺寸问题的分析。     

应用数论变换的快速DFT算法及其微机实现

在已有的各种算法基础上,利用混合抽点法和广义数论变换,得到一种计算离散傅氏变换的快速算法,该算法由于大大减少了乘法运算而使速度和精度显著提高,在结构上呈模块化的通用结构,具有类似于 FFT 的蝶代运算,易于用硬软件实现,其结构上的递推性使之对较长序列的处理优于其它方法。运用本文的算法在 IBM PC 微机上实现了滤波。该算法还与同类算法进行了比较。     

规则区域上Helmholtz方程的一种快速算法

采用有限差分法对Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ 方程进行五点差分离散，在规则区域上引入快速傅里叶变换（ＦＦＴ） ， 将差分方程变换成一组三对角方程， 使求解规则子区域上 Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ 方程的计算量降为Ｏ（ Ｐｌｇ Ｐ） ，最后的数值结果证明了文中的算法是一种快速算法     

GPS接收机P(Y)直捕方法研究

GPS接收机P(Y)直捕算法是基于存储的滑动相关搜索,并利用FFT将时频二维联合搜索变成时域一维搜索。同时,考虑位同步点已知的条件,接收资源池只需存储一段接收序列,缩短了捕获时间且利于硬件实现。仿真结果表明,多普勒频移为±5kHz时,所带来的峰值衰减为2dB左右,本地信号与接收信号对齐时出现明显的相关峰,很好地实现了捕获功能;提出了用重叠分段补零FFT操作实现并行相关,成倍降低了捕获时间;提出了利用位同步信息,避免了码极性翻转可能引起的信噪比损耗;针对码相位漂移,提出了优化捕获策略,可在短时间内完成重捕。     

短时相关和FFT相结合的伪码快速捕获算法

对短时相关和FFT相结合的伪码快速捕获算法进行了研究,分析了在预检测积分时间固定的情况下短时相关时间和FFT点数对系统增益的影响。存在多普勒频移时,提出采用平均增益和平均发现概率来衡量系统性能的分析方法,并以平均增益最大为准则,数值计算得到短时相关时间和FFT点数的最优组合。仿真结果表明,在固定多普勒频移范围的情况下,最优组合使得系统性能逼近没有多普勒频移时的最佳性能。     

一种密集信号环境下雷达脉冲分选方法

针对电子战所面临的高密度,占空比大,脉冲重叠丢失率高的信号环境,构建了一个实时的脉冲信号预分选系统,改进了基于概率统计的分选算法,并提出一个剔除TOA倍数及加和关系的算法,通过试验证明了该系统和算法的可行性。通过硬件电路进行了具体实现,该系统能实时的对雷达脉冲序列进行分选,并在密集的信号环境下具有良好的分选正确率。     

一种基于专用IC的数字循环相关器结构

介绍一种以ＡＳＩＣ（专用集成电路）实现为目的的数字循环相关器结构。基本思想是将快速算法与并行处理技术结合起来，以达到较高的工作速度而硬件开销又不致太大这个目标。讨论了累接算法及其运算量，然后根据累接算法给出了循环相关器的流水线结构，并分析这种结构的硬件开销及延迟级数。分析表明累接算法与流水线技术的结合是一种提高数字循环相关器综合指标的有效方法，并且所得的结构具有较好的规律性和简洁性，便于硬件实现。     

一种高速卷积的实时实现方法

卷积是数字信号处理的基本算法，本文介绍了一种实时实现高速卷积的体系结构，采用甚超大规模集成电路芯片ＬＨ９１２４和ＦＰＧＡ器件实现了７０ＭＨ＿Ｚ带宽信号卷积的实时处理。该系统已应用于机载合成孔径雷达实时信号处理机的脉压系统。