一种能量高效的无线传感器网络分簇路由算法

分析了无线传感器网络的分簇路由算法,针对现有算法存在的热点问题,提出一种基于分簇思想的能量高效路由算法.采用簇首轮转及局部竞争优化节点簇内通信的能量消耗,采用粒子群优化算法均优化簇首节点的簇间通信负载和能量消耗,从而延长网络的生命期.仿真结果表明,该算法能够有效提高无线传感器网络生存期以及节点与网络的能量利用率.     

一种新的连通域标记算法

提出一种新的连通域标记算法.与其它适合硬件实现的算法相比,增加了虚警剔除部分,并将一维数组和游程码的结构结合成二维数组的形式进行操作,使新算法在速度、资源占用率、性能上更有优势.算法的Matlab和现场可编程门阵列(FPGA)仿真结果表明,新算法可以完备记录标记和参数信息;应用于要求快速得到准确参数信息的工程时,相比较其他算法,时间减少约50%,且控制逻辑的复杂性减小.     

VLSI布局算法研究

文章分类讨论了现有的VLS I布局算法,主要包括对交换法、划分类算法、模拟类算法和数学规划类算法;重点分析了遗传算法在VLS I改善布局中的运用,包括染色体的编码,适应度函数的选择,选择、交叉、变异3种算子的具体选用等。     

基于遗传算法的数量属性离散化算法

提出了在没有任何领域知识可供借鉴的情况下，基于聚类思想，利用遗传算法对数量型属性进行离散化的新算法——遗传C均值算法．该算法利用遗传算法具有全局寻优的特性，对训练样本根据其每一属性值进行聚类，将样本划分为不同的类，从而为每一属性找到其值的最佳分割点．然后，对不同类赋以不同的编码．该算法的优点是能得到最优的离散化结果．在VC 6．0环境下实现了该算法．仿真实验证明该方法有效解决了利用粗糙集理论进行分类规则挖掘时，数量型属性的离散化问题。     

数字保护算法的FPGA实现方法

介绍了一种基于现场可编程逻辑陈列(FPGA)的数字保护算法的实现方法,将算法的实现平台由微控制器(M CU)转向FPGA,构成基于FPGA的数字保护算法专用芯片。仿真结果表明:当每周期取40个采样点时,完成全波傅氏滤波或最小二乘滤波算法仅需几个微秒,大大快于M CU的处理速度,因而可以有效地克服精度与速度之间的矛盾。     

基于聚类欠采样的集成不均衡数据分类算法

传统的分类算法大多假设数据集是均衡的,追求整体的分类精度.而实际数据集经常是不均衡的,因此传统的分类算法在处理实际数据集时容易导致少数类样本有较高的分类错误率.现有针对不均衡数据集改进的分类方法主要有两类:一类是进行数据层面的改进,用过采样或欠采样的方法增加少数类数据或减少多数类数据;另一个是进行算法层面的改进.本文在原有的基于聚类的欠采样方法和集成学习方法的基础上,采用两种方法相结合的思想,对不均衡数据进行分类.即先在数据处理阶段采用基于聚类的欠采样方法形成均衡数据集,然后用AdaBoost集成算法对新的数据集进行分类训练,并在算法集成过程中引用权重来区分少数类数据和多数类数据对计算集成学习错误率的贡献,进而使算法更关注少数数据类,提高少数类数据的分类精度.     

一种象素级图形裁剪的FPGA实现方法

图形裁剪是计算机图形学的基本内容,现有的图形裁剪算法大多都针对基本的图形元素———直线进行裁剪,在此基础上,出现了大量研究多边形裁剪的算法.象素级图形裁剪以基本的图形元素———象素为单位,介绍了象素级图形裁剪算法的基本思想和实现过程,在研制的图形显示系统平台上,提出了一种采用FPGA硬件实现象素图形裁剪的新方法,它适合于任意窗口,具有通用性;同时,这种硬件实现的图形裁剪与纯软件实现的算法相比,在裁剪速度上具有明显的优势.     

解布局问题的并行模拟退火算法与实现技术

本文讨论了用并行模拟退火算法解决集成电路布局问题。并基于扩展角模块表（ECBL）表示方法，利用多马尔可夫链方法实现了布局问题的并行算法，同时提出了针对同步多马尔可夫链的改进的最早准则。对MCNC的标准例子的测试结果表明，并行模拟退火算法能够获得满意的加速比和较好的解质。     

基于目标函数的FPGA宏模块布局算法设计

在文献[1-3]规划方法的基础上引入了FPGA宏模块的布局,考虑到FPGA宏模块布局问题的特殊性,笔者通过合理的目标函数和处理方法解决了FPGA宏模块布局问题,并提出来了一种描述FGPA宏模块内部布线资源的方法.结果表明：采用笔者提出的FPGA宏模块布局方法,其FPGA规模及所需通道高度比不考虑宏模块内部布线资源的情况节省资源.     

用遗传算法求解多目标0/1背包问题

扼要介绍多目标优化的Pareto最优性概念 ,研究搜索多目标 0 1背包问题Pareto最优解集的快速遗传算法 (FPGA :fastParetogeneticalgorithms) .FPGA采用种群中非支配解的层次评价可行解的适应值 ,提出了一种快速非支配解层次辨识算法 ,辨识算法仅有O(n2 )数量级的计算复杂性 ;采用基于聚类概率排挤的小生态技术维持种群多样度和Pareto最优解集的分布均匀性。对多种多目标 0 1背包问题的仿真优化实验结果表明 ,FPGA能够以有效的计算成本搜索到精度高的、分布均匀的高质量Pareto非劣解集 ,其收敛速度和收敛准确性一致地优于代表性的强度Pareto进化算法 (SPEA) .     

分布式存储系统中混合数据布局算法

数据布局算法是分布式存储系统的基础性算法,也是提高数据处理效率的关键。针对节点负载和通信延迟等存储节点状态,提出了一种衡量存储节点可用性的通用方法,并在分析了已有算法的基础上,综合各种算法的优点,提出了一种混合数据布局算法。该算法根据存储节点可用性不同而采取不同的数据冗余策略。通过对比分析,证实该算法在存储量与通信量方面具有较大的优越性。     

布尔逻辑DNA序列比对系统的软件平台设计

针对目前基于动态规划的DNA序列全局比对算法时间复杂度较高,设计了一个DNA序列全局比对系统。该系统用FPGA进行序列的比对,并配备一个软件平台存储数据、发送命令以及发送和接收数据。测试数据表明,该系统的DNA序列比对时间在序列相似度较低情况下,为Needleman的42%;在序列相似度较高的情况下,为Needleman的6%。     

一种新的快速FPGA布局算法

在模拟退火算法的基础上,提出了一种快速FPGA布局算法.该算法先用解析模型快速确定所有宏模块及单个逻辑模块的"理想"位置,然后通过局部扩散消除模块之间的重叠,得到一个较好的初始布局方案,最后再用低温的模拟退火进一步优化,确定各模块的最终位置.实验数据表明,以目前在学术界普遍采用的平方线网总长度为目标函数,与经典的VPR算法相比,新算法大大降低了布局所耗费的时间,而不影响最终布局方案的质量.     

一种改进的红外图像增强算法

根据红外图像的特性，在对常用的线性灰度变换法、直方图均衡化法和边缘检测法等图像增强算法进行详细分析的基础上，提出了一种采用平台直方图均衡化和增强高通滤波加权平均的红外图像增强算法，并给出了该算法的FPGA电路实现和时序仿真效果。提出的图像增强算法能适应红外探测器的各个工作阶段，易于FPGA实现且具有较好的图像增强效果。     

矩形窗缩放算法

该文对双线性插值法与矩形窗缩放算法进行了详细讨论, 该算法与双线性插值算法有相似的算法复杂度,但有较好的高频特性.用Matlab对最邻近插值法、双线性插值法、矩形窗缩放算法进行了比较,并详细说明了基于矩形窗缩放算法的FPGA实现过程.该算法在硬件消耗不大的情况下有较好的图像处理效果.     

自动权值的马尔科夫彩色图像纹理分割方法

为准确获得目标图像,提出一种自动权值的马尔科夫彩色图像纹理分割方法。在HSV颜色空间中以颜色直方图作为颜色特征．设计Gabor滤波器提取图像纹理特征,对马尔科夫算法进行研究．设计自动权值算法。实验证明．该方法能有效降低算法复杂度,减少了分割过程中人为设置参数的主观性．较好地屏蔽图像噪声影响,可以很好地提取出目标图像。     

An efficient algorithm and FPGA implementation of video luminance transient improvement

<正> In this paper,a high-performance and low-complexity luminance transient improvement (LTI) algorithmis proposed and efficiently implemented on field programmable gate array (FPGA) devices,whichcan be widely used to enhance the sharpness of digital video.The proposed algorithm generates the correctionsignal by using the difference of the outputs of two Gaussian filters with different variances,andthen modulates the correction signal adaptively according to the local contrast information of video frames.A 2-D min/max nonlinear filter is employed to suppress overshoots around edges.The proposed algorithmis thoroughly confirmed by experiments and compared with other algorithms on images,which producessteeper edges and better visual quality while suppressing noise and artifacts.And the hardware architecturesuitable for FPGA implementation is optimized based on the property of the algorithm and proves tobe effective and efficient in many respects,such as resource consumption,performance and reconfigurability.The specific implementation details on both Xilinx and Altera FPGA devices are also described inthis paper.     

高效的用户访问预测新算法

针对基于Web日志挖掘的用户访问预测经典算法的不足,提出了基于Markov链和关联规则的预测算法(MAPA).使用二阶Markov链找到用户下一步或将来可能访问的页面集,生成预测候选集;使用二项关联规则从正向和反向2个角度修正Markov的预测结果,从而生成最后的预测页面.通过引入用户反馈机制,提出了带反馈的Markov预测算法(MPAF),即在预测过程中逐步构造历史预测树,把历史预测信息保存到历史预测树中,并根据用户的反馈来判断预测的正确性.在预测过程中,用二阶Markov预测算法生成预测候选集,再利用历史预测信息动态地调整预测算法,从而生成预测页面.理论分析证明,这2种预测算法具有线性时间复杂度的预测效率.实验结果表明,MAPA和MPAF在预测准确率上平均提高5%和10%.     

商业销售中的利润挖掘及商品选择算法

给出ItemRank算法解决带有交叉影响的商品选择问题, 构建了以顾客为导向的购买行为模型, 在此基础上给出算法ItemRank. 同时从马尔可夫随 机链出发提出了SALSARank算法模拟顾客行为. 实验表明, 这两种算法在选择商品的利润评估中具有较好的效果.     

乘法器模块在FPGA中的实现

作为数字信号处理领域的基本运算单元,乘法器在其中起到了至关重要的作用。本文设计了三种基于FPGA的数字乘法器模块,包括传统乘法器,LUT乘法器和Booth算法的乘法器,利用Modelsim仿真软件分别对三种算法进行了仿真,并用QuartusⅡ软件对所编写的Verilog程序进行编译综合,这里用到的FPGA芯片是Altera公司生产的cycloneⅡ器件,最后对结果进行了说明。