正弦函数计算器的设计与实现

介绍了一种基于FPGA的正弦函数计算器的设计方法,可以完成0~90°之间正弦值的计算,输入有效位数为3位,精度达0.2°,输出有效位数也为3位,精度达0.001,其基本原理为查表法。在Max PlusⅡ软件下,利用VHDL硬件描述语言实现了系统设计。经过仿真和测试,实验结果符合设计要求。该设计通用性好,通过对具体参数的简单修改,就可以应用于各种数字电路系统设计中。     

正切细分在捷联寻北方位角解算中的应用

在捷联寻北方位角解算时,采用查表法计算反正切函数存在占用存储空间大和代码执行效率低这两个问题。根据寻北精度对角度计算的要求,提出了一种近似计算角度的方法,该方法首先根据捷联寻北方位角解算时的数据特点将角度分成8个区间,然后在8区间细分的基础上对反正切函数进行分段线性化。给出反正切函数的分段线性方程并通过计算得出该方法的误差不超过3″,完全满足寻北精度的要求,该方法占用存储空间为22 kB,是直接查表法的1/153。采用单片机实现时代码的执行效率明显高于轮询查表法。     

基于DSP的基本函数快速计算

在许多数字信号处理中,一般都会有实时性的要求,在满足计算精度条件下,函数的运算速度非常重要。在DSP上实现基本函数的计算方法有多种,通过设计一个简单的查表电路,可以用查表法快速计算函数值,此电路也使函数表的空间扩展不受DSP存储器空间限制。另外,还给出了三角函数、自然对数和平方根函数表的制作方法以及用查表法求基本函数值的过程。     

数理统计方法在IC大生产中的应用--试论工序能力指数与成品率的关系

单道工序能力指数Ｃｐ和单道工序的成品率ｙ是全面质量管理的两个关键参数。本文利用余误差函数表和线性插值修正法计算了不同Ｃｐ的ｙ值，并给出了对应表格，从而大大方便了数理统计方法在工业化大生产中的实际应用。     

基于FPGA的反正弦函数的实现

快速精确的反正弦函数运算在现代工程中应用广泛.为了提高反正弦函数的精度和计算能力,研究了基于CORDIC算法的反正弦函数运算器的FPGA实现,并通过改进算法减小了误差,使误差精度达到10-4数量级.并在Xilinx的XC5VSX50T芯片上验证,结果表明该运算器的数据处理速度快,精度较高,适用于高速大数据量的数据信号处理领域.     

基于CORDIC算法的DDS的FPGA设计与优化

采用CORDIC算法计算三角函数值来实现DDS,可以减少存储资源,便于在FPGA中实现.通过对传统CORDIC算法流水结构的分析,提出了一种在迭代过程采用不同位宽的寄存器存储角度值和幅度值的优化方法,可以节省资源而不影响计算精度,并且在FPGA中实现了该方法.     

应用于二维频域有限差分法的波方程插值技术*

鉴于二维频域有限差分方法具有较好的应用灵活性,将该算法扩展到传输线特性阻抗的计算中。在 应用二维频域有限差分方法计算传输线特性阻抗过程中,一般通过使用线性插值技术提高计算精度。然而,线性插 值技术虽然简单,但是精度仍然不够理想。因此,提出了一种以波方程的解为插值函数的场插值技术。该插值技术 使用连续函数作为插值函数,比线性插值技术更加精确。使用新插值技术对典型传输线进行了计算,与商用软件仿 真的数据相比较,两者一致性较好。     

天线罩瞄准误差的建模和补偿方法

研究了天线罩瞄准误差斜率对于雷达型导弹制导系统稳定性和脱靶量的影响,讨论了天线罩瞄准误差斜率的建模,根据已有建模方法的优缺点,提出用数据表格来描述俯仰、偏航平面上的天线罩瞄准误差,在此基础上进行查表法补偿,并通过数学仿真测试了该补偿方法,补偿精度满足要求.     

基于词性标记串统计特性的文本数字水印算法

提出了一个将n元熵方程化为至多(n?1)个一元非线性方程求解的算法,证明了算法的正确性,给出了误差估计。利用词性标记串的统计特性设计了一种基于熵的文本数字水印方案,该方案通过改变词性标记串的概率分布使其熵与嵌入的水印一致。由于水印函数是一类实值函数,其值域仅受计算精度限制,可以大幅度提高水印容量。     

液晶显示全局动态调光算法的高效实现方法研究

动态调光算法包括背光值和液晶像素补偿量确定。通过查表法实现的基于图像分类的S曲线调光算法电路存在资源消耗大、处理速度慢等缺陷。本文提出了2种算法实现方式:等差数列法、最小二乘拟合法,并分别对这2种算法进行了仿真分析,得到其与查找法的最大标准差分别为1.8和0.8。在开发的全局调光液晶电视样机上进行了实际测试,和查表法得到的像素亮度相比:等差数列法的误差为3个灰度级,最小二乘法的误差在1个灰度级以内。2种算法都可使电路存储资源的利用率由原查表法的71%降低到4%。仿真和实验结果表明最小二乘法具有更好的效果。     

基于C8051F系列单片机信号发生器设计

描述了怎样用C8051F系列单片机的片上DAC系统实现一个中断驱动的多函数发生器。基于DDS原理,可以通过将定义在离散表中的一个周期函数无限扩展来得到任意完整波形,同时也可以根据波形的特点利用算法计算输出各种波形。由于使用算法输出波形运行周期短,稳定性好。因此我们使用查表法输出正弦函数,而方波、三角波以及锯齿波则是通过算法计算获得。     

一种新的短波信道多普勒扩展实现算法

基于查表的谐波叠加法常用于仿真移动信道模拟器中的多普勒扩展,能有效降低模拟器的运算复杂度。但将其用于仿真短波信道模拟器中的多普勒扩展时,将面临对存储资源要求过高、查表过于复杂的问题,限制了模拟器的仿真开发。提出了一种低存储量的查表算法仿真实现短波信道中的多普勒扩展,大大减少了对存储资源的耗费,提高了多普勒扩展的实现精度,且较直接求谐波叠加的仿真方法具有更低的运算复杂度,更适用于模拟器的仿真实现。     

基于分段线性插值法的高精度测温研究

本文针对深海热流计中铂电阻测温误差问题,提出了一种软硬件相结合的方法补偿误差。在硬件上,通过给热敏电阻并联合适的电阻初步实现线性化;软件方面,应用分段线性插值法进行测量误差补偿,从而达到较高的测量精度。本文详细的介绍了并联电阻阻值的确定方法,完整的论述了利用分段线性插值法进行误差补偿的过程。经测试,测量结果可以达到较高的精度,有效的减少了误差。     

二阶自适应陷波器频率估计方法统计性能分析

为对如何提高自适应陷波器频率估计精度提供参考,通过评估自适应陷波器频率估计方法性能,对基于均方误差函数的自适应陷波器频率估计方法进行了统计性能分析。首先,根据误差函数的不同,将自适应陷波器划分为自适应FIR陷波器和自适应IIR陷波器。然后,将自适应FIR陷波器看作自适应IIR陷波器的特例,重点分析了自适应陷波器的误差函数及稳态下的频率估计统计性能,讨论了自适应陷波器参数对正弦信号频率估计精度和收敛速度的影响。最后,给出正弦信号的频率估计计算结果。结果表明,实际计算结果同理论计算结果一致,证明了统计性能分析的正确性。      

电感测试仪

此电路可以利用数字频率计数器来测试0.1μH～2000μH的电感值,其精度误差在5％以內。该读数经简单计算或先作出图表查表可求得真实电感值。 工作在3.5～4MHz的RF振荡器经缓冲后送计数器,当测试端Lx短接时,其测试结果是振荡器的固有频率.当接入未知电感时,增加了总电感值使得振荡频率变低,该数据可经计算求得未知电感,C是已知的。接收器     

吊舱激光指示精度计算方法

针对吊舱激光指示精度外场测试与数据计算的问题,提出了一种基于瞄准轴坐标系的激光指示偏差角正弦算法。在激光指示偏差角正弦算法基础上,构建了激光指示精度测试误差模型,估算了各误差源对总误差的影响因子。计算结果表明,当指示偏差角很小时,正弦算法的误差低于余弦算法误差约三个数量级;激光光斑位置测量误差是最大误差源,提高激光光斑位置测量精度是减小激光指示精度测试误差的最佳途径。此外,在同样测量条件下,正弦算法显著减小了吊舱激光指示精度的计算误差约2~3个数量级(具体量化数值),也为激光光斑测量系统的指标论证提供了依据。     

基于DSP处理器的红外测温系统的设计

通过对传统的红外热像仪测温采用拟合曲线及单向查表的算法分析,针对测温精度低,并且在不同环境温度下温度整体偏移等缺点,提出了一种双向查找表的测温算法。依据普朗克定律,利用标准面源黑体对热像仪进行标定,定标出温度查找表和环境温度补偿表,并且将两个定标表格存入测温系统存储器中。对目标物体进行温度测量时,根据目标物体的热像图灰度值和热像仪热电偶反馈的当前环境温度值,计算出目标物体的温度值和环境温度补偿值,利用环境温度补偿值对目标物体进行测温误差补偿,能够准确地测量出当前环境下的目标物体实际温度。实测结果表明,该方法测温精度可达到0.5℃,并且在不同测温环境温度下温度测量值稳定性较好。     

利用正弦幅值时间转换的脉冲激光测距方法

提出了一种利用正弦幅值时间转换的高精度脉冲激光测距方法,该方法以正弦信号作为时间基准,采用倍频和时钟分相技术,通过调节脉冲发射延时,控制回波脉冲定时点落在基准正弦波的0~∏/4区间,然后对这一区间进行分段线性插值处理,将正弦幅值的变化转换为定时时间,实现高精度测距。该方法原理结构简单、容易实现。实验结果表明:在激光发射平均功率为1 mW时,在无合作目标测程300 m内,测距精度为±(5 mm+3 ppm)。     

一种改进的RA译码算法

重复累积(RA)码译码使用置信传播(BP)算法,具有接近香农限的性能,但校验节点更新时使用复杂的双曲正切函数和反双曲正切函数,算法复杂度较高。为了降低译码算法的复杂度,且具有较好的性能,该文将查表法和分段函数近似法结合起来,提出了一种改进的译码算法。该算法采用分段的一次函数,去近似BP算法检验节点变换化简后的原函数,采用非常小的查找表得到一个校正值,用校正值去修正近似函数和变换化简后的原函数之间的误差,很好地避免了复杂函数的计算,且误差极小。该算法大大降低了译码算法的复杂度,且具有接近BP算法的译码性能。     

谐波分析方法在提高精密转台回转精度中的应用

为了提高某精密转台的测角精度和改进结构设计,对其方位轴系角位置测量精度进行了检测,该误差包括轴系误差、编码器误差及其他误差项。在数据处理中,采用傅里叶谐波分析方法,用不同阶次的简谐波进行拟合,去掉低阶误差,可提高位置测量精度,同时分析了各误差的来源。建立的误差查询表格可用于对后期测量结果的修正。结果证明,角位置测量误差修正后的值是修正前的1/4左右,幅值不超过0.8,极大地提高了角位置测量精度。此实验研究了使用谐波分析来提高转台位置测量精度的方法;同时分析了各误差来源,便于采取相应措施对轴系进行改进。