面向VLSI实现三角函数求解算法

研究面向超大规模集成电路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方法。     

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.     

ESPRIT算法广义逆矩阵求解的快速FPGA实现

在基于旋转不变子空间的信号参数估计（estimating signal parameter via rotational invariance techniques,ESPRIT）算法中涉及到求解信号子空间矩阵的逆矩阵,针对常用方法计算复杂度高,实时性差等问题,提出使用广义逆公式对信号子空间矩阵进行求解的方法.在FPGA平台上设计并实现了由复数矩阵乘法、矩阵LU分解、下三角矩阵求逆等子模块构成的广义逆矩阵求解系统.利用该系统求解广义逆矩阵所用的时间约为2.18 ms,与在MATLAB上对同样矩阵进行广义逆求解的平均用时15.7 ms减少了7.2倍.使用该系统的结果在MATLAB上完成后续仿真,对ESPRIT算法最终所得角度进行误差分析,最终所得角度的平均估计误差约为0.04°.结果表明,该系统能在保证结果精确度的同时有效减少运算时间.     

LTE系统中基于估计波束到达角的多用户调度算法

根据3GPP TR 25.996中描述的空间信道模型(SCM),提出了波束到达角估计算法和基于波束到达角的多用户调度算法.针对具有明显来波方向的无线通信系统,基站首先根据上行信道信息估计出每个用户的波束到达角,然后根据用户无线信道到达角将多用户进行分组,从每个分组中选择信道质量最好的用户,以实现多用户分集增益.相对于传统的波束到达角估计算法,该估计算法具有较低的复杂度.与基于信道容量的用户调度算法相比,该调度算法能够明显降低运算量,在系统中更容易实现.仿真结果表明,该调度算法可以在有效降低系统计算复杂度和反馈信息量的前提下,获得与传统方案相近的多用户调度性能增益,同时还能获得较好的公平性.     

抛物线型大位移井剖面设计问题的解析解

在大位移井的轨道设计中,抛物线剖面是一种常用的类型。抛物线剖面设计的关键是求解抛物线初始点井斜角所满足的一个三角函数方程。使用倍角公式将该三角函数方程转化成一个四次代数方程,并进而求出了解析解。使用解析解可以简化抛物线剖面设计过程,减少计算工作量,提高计算速度。     

机器人腕力传感器传递矩阵的研究

腕力传感器的传递矩阵对输出信号的解耦和提高腕力传感器的精度具有重要意义。本文从多项式最佳逼近的实现来求解传递矩阵。首先在L~2意义上提出了一般的传递矩阵计算法, 并提出了两种改进的算法。然后从一致逼近出发提出最佳传递矩阵计算法,并利用线性规划的方法求出最佳传递矩阵。实验和计算结果验证了这些算法是有效的。     

高速并行BCH译码器的VLSI设计

提出了一种用于光通信前向纠错码译码的高速并行二进制BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenheim)译码器的电路结构。同时提出了一种新颖的伴随式并行计算的结构,该结构面积小速度快。针对纠错位数为3的情况,基于直接求解的判决树算法,推导出一组易于硬件实现的无除法的错误位置判决多项式,该推导方法可用于纠错位数少于5的情况。基于提出的并行结构,在SIMC0.18μm的标准CMOS工艺下,实现了8位并行处理（4359,4320）BCH的译码器,结果表明在面积为0.31mm²时,时钟频率可以达到248MHz,是串行译码器数据吞吐量的8倍,而面积不到串行译码器的2倍。     

自适应松弛对湍流k-ε模型方程加速求解作用

提出了湍流k-ε模型方程迭代求解中自适应松弛方法。该方法能根据迭代求解过程得到一系列最优松弛因子,从而提高收敛求解速度与性能。计算结果表明自适应松弛方法是相当有效的,使湍流求解收敛速度提高了2.5倍。     

一种电阻网络的优化设计

前言最佳电路设计是现代电路设计中利用电子计算机进行最优化设计的一种新方法。其研究方法是先建立具体电路的数学模型,然后分析模型,选择合适的求解方法,最后是编程序,用计算机求最优解。本文叙述了一个来自生产实践的电阻网络的优化设计问题。在选择求解方法时,采用了Aggarwal启发计算法。这种启发式算法原来只用于计算电路可靠性最优化工程。根据其设计思想,对其作了具体的修正,将     

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...