面向VLSI实现三角函数求解算法

目的　研究面向超大规模集成电路(VLSI)实现三角函数求解算法及其电路结构的实现。方法　首先采用坐标旋转数字计算法推导求解三角函数的有效算法,然后利用小角度时的三角函数倍角公式推导有效的三角函数求解方法。结果与结论　得到了电路结构形式简单,易于实现且能对任意角度的三角函数进行计算而不需查表的倍角计算法,同时也得到了改进的CORDIC三角函数求解算法以及实现算法的VLSI阵列结构,并用计算实例证明了算法的正确性。     

结构动力数值分析的时频域转换算法研究

研究地震波激励信号及结构响应之间在时频域上的数值对照关系,对于结构动力分析方法的深入发展,及先进时域算法的频域考题验证均有重要意义.首先从理论上公式推导了复数域傅里叶频谱求解方法与实数域三角函数频谱求解方法之间的等价条件,从而在离散傅里叶变换之外,找到了一种可求解时程曲线针对任意频率点频谱的三角函数频谱算法.并针对阻尼体系的动力响应分析,进行了频域与时域算法在激励输入与结构响应领域的转换关系的解析推导,为结构动力响应求解提供了一种新思路.最后,以多质点的阻尼体系的动力响应分析为例数值验证了该方法的有效性.     

一类特殊三角函数的最大值解

首先在△ABC中,给出特定系数的最大值问题,分别利用逐步分析法、拉格朗日乘数法和不等式三种方法获得相同的结果,然后利用拉格朗日乘数法推导出任意系数三角函数(其中、、)的最大值求解方法,最后推导三角函数(其中、、)的极值。     

用于船舶操纵模拟器视景生成的三维信息获取算法的研究

详细推导了从二维图像获取物体三维信息的算法，提出了用正交化方法求解视见变换阵及三维信息的实现方法，并对解进行了迭代改进，误差分析表明，该算法为船舶操纵模拟器三维视景的生成提供了一种有效的方法。\     

一种新的DSS中模型复合方法研究

复合模型是一种解决复杂决策问题的有效方法.首先讨论了决策支持系统(DSS)中复合模型的三种基本形式,然后提出了一种新的模型复合方法即在模型分类驱动技术产生模型链的基础上,利用黑板结构参数匹配算法实现复合模型的求解,并详细分析了求解过程和求解算法.实践表明:该方法最大优点是可操作性强,而且支持决策问题求解的智能化程度比较高.     

基于p-h算法的可变焦距相对定向标定算法研究

针对传统可变焦距相对定向标定算法存在对初始值依赖性大、收敛性差等问题,提出一种基于p-h算法的可变焦距相对定向方法。此方法采用单位四元数代替三角函数来描述旋转矩阵,根据最小二乘法原理进行迭代求解,引入p-h算法进行优化,建立了相应的解算模型,解决三角函数描述旋转矩阵所造成算法缺陷。实验结果显示,改进后的算法具有对初始值依赖性小、收敛速度快、迭代次数少、对大角有很强的适应性等特点,解决了三角函数描述旋转矩阵带来的多值性、奇异性问题。     

基于单AVS的空间目标语音增强方法

空间目标语音增强技术在移动语音应用中具有重要价值。为有效抑制空间干扰语音和背景噪声,采用声学矢量传感器(acoustic vector sensor,AVS),利用其结构的特殊性和各输出分量间的三角函数关系,引入阻塞矩阵,推导目标语音信号的功率谱,从而实现对AVS全向分量的最佳Wiener滤波获得增强语音。仿真实验表明,该方法能够有效抑制空间语音干扰和背景噪声。该方法采用单AVS,计算复杂度低,具备移动设备上的应用优势。     

利用符号计算求解高阶非线性演化方程的新方法

用〔G′/G〕扩展法进一步求解(2+1)维Bogoyavlenskii破裂孤子方程和(3+1)维Kadom tsev-Petviashvili(K-P)方程,成功得到双曲函数解、三角函数解和有理解.结果表明,该方法对于求解高维非线性偏微分方程同样有效.     

SK-KP方程的精确解

应用广义(G'/G)展开方法 求解非线性发展方程的精确解.本文利用此方法 求解SK-KP方程,得到了方程的双曲函数解、三角函数解和有理函数解等.     

流程系统优化的简约微粒群算法

针对流程系统优化中的非线性规划问题,提出了一种新的混合优化算法--简约微粒群优化算法,并对其求解.利用实例对其进行测试并与其他算法所得的结果进行比较,结果表明,简约微粒群算法是一种有效的求解具有线性约束的NLP问题的方法.     

一种改进CORDIC算法的研究与实现

坐标变换在风力发电变流器的控制系统中应用广泛,随着系统对实时性要求不断提高,传统的方法已难以适应.在介绍基本CORDIC算法原理的基础上,提出了一种改进的CORDIC算法,该算法利用三角函数的对称性,分别对输入角度进行预处理,对迭代结果进行后处理,实现了整个周期（-π~＋π）的三角函数计算,算法采用18级流水线结构实现...     

基于CORDIC算法的高斯随机噪声实时产生研究

该文提出了一种基于坐标旋转数字计算机（CORDIC）算法实时产生高斯随机噪声的硬件实现方法。运用变换抽样法处理均匀分布随机序列,实时产生一对独立的高斯噪声序列,处理过程中用到的对数、开方、三角函数等超越代数计算利用CORDIC算法,构建运算功能单元在超大规模集成电路上实现。硬件仿真结果表明,这种方法生成的高斯噪声精度高,误差小,性能稳定,硬件速度可达到90MHz以上,适用于高速信号处理领域。     

基于混合CORDIC的神经网络激活函数的实现

讨论了基于混合坐标旋转数字计算机算法设计并实现对数-S形激活函数的方法,采用超高速集成电路硬件描述语言和流水线技术构造的对数-S形函数的寄存器传输级模块在现场可编程门阵列上给予硬件实现,优化后的对数-S形函数模块结合了查找表和坐标旋转数字计算机迭代算法的特点,具有高效率、高速度、高精度等优点.实验数据表明,本设计模块计算结果的平均误差为0.05 %,最大误差为0.19 %,最大工作频率为109 MHz,满足神经网络超大规模集成电路的要求.     

基于CORDIC算法的FPGA实现

在介绍传统的直接数字频率合成(DDS)技术和坐标旋转数字计算机(CORDIC)算法原理的基础上,就如何选择CORDIC算法的参数进行分析,并给出了推导过程。设计了一种基于高速并行流水线结构CORDIC算法的正弦信号发生器,在QuartusⅡ和Modelsim平台上综合和仿真表明,时钟频率可达205 MHz,误差在10-5数量级。给出了FPGA设计的具体过程,软件仿真结果和硬件应用结果。     

Implementing kinematics computation in FPGA co-processor for a 6-DOF space manipulator

Based on the coordinate rotation digital computer(CORDIC)algorithm,the high-speed kinematicscalculation for a six degree of freedom(DOF)space manipulator is implemented in a field programmablegate array(FPGA)co-processor.A pipeline architecture is adopted to reduce the complexity and time-consumption of the kinematics calculation .The CORDIC soft-core and the CORDIC-based pipelined kine-matics calculation co-processor are described with the very-high-speed integrated circuit hardware descrip-tion langua...     

异步CORDIC处理器设计与FPGA原型验证

提出了用同步电路设计工具和同步FPGA进行设计和验证异步电路原型的方法,设计并验证了一款异步坐标旋转数字处理器(CORDIC).首先设计出同步CORDIC电路,并得到关键路径延时数据,然后采用和同步类似的数据通路,用组合电路设计的异步握手控制单元取代同步电路的时钟,利用FPGA的内部进位链来匹配数据通路的延时.整个电路全部采用Xilinx公司的FPGA设计工具 ISE7.1进行设计和验证,布局布线后的仿真结果表明异步CORDIC处理器工作正确,利用同步电路设计工具,可以快速验证异步电路原型,缩短异步电路的开发周期.     

基于FPGA的CORDIC算法研究

CORDIC（TheCoordinateRotationalDigitalComputer）算法是将复杂的数学函数化成简单的加法和移位操作,因此被广泛应用到数字信号处理算法的硬件实现中。基于CORDIC算法的流水线型的正／余弦运算电路具有精度高、误差小、电路结构简单等特点。     

低复杂度的改进型CORDIC优化算法研究

CORDIC算法在电子、通信领域有着广泛的应用.传统CORDIC算法需要通过乘法器和查找表才能实现多种超越函数的计算,这会导致硬件电路实现复杂,运算速度降低,此外它能够计算的角度范围也有限.针对传统CORDIC算法的缺陷,提出一种改进型CORDIC优化算法,它不需要模校正因子和查找表,只需通过简单的移位和加减运算就能实现多种超越函数的计算,从而能够减少硬件资源,提高运算性能,并通过区域变换使得该算法能够适用于所有的旋转角度.误差分析表明该算法具有很小的误差.     

MPEG-2运动补偿的VLSI设计

基于ＭＰＥＧ－２解码中运动补偿的控制复杂、数据吞吐量大，实现较困难，提出了一种适合于ＭＰＥＧ－２ＭＰ＠ＭＬ的运动补偿硬件实现方案，解决了时序分配，输入输出控制等较难处理的问题。文中的方案已经采用ＶＨＤＬ描述，并使用电子设计自动化（ＥＤＡ）工具进行了模拟和验证。结果表明，方案满足ＭＰＥＧ－２解码的要求，可用于ＭＰＥＧ－２的ＶＬＳＩ实现。     

基于CORDIC算法的通用调制器的FPGA设计与实现

介绍了CORDIC算法的基本原理,利用计算正弦值的CORDIC算法设计了通用调制器。使用MATLAB/Simulink、DSPBuilder和Quartus II进行系统模型的搭建和波形仿真实现,结果表明CORDIC算法可以减少硬件复杂度和芯片面积,并验证了本文提出的通用调制器方案是可行的。