AES中有限域运算的优化及算法高速实现

介绍有限域的概念及Rijndael算法的结构,详细分析了算法中基于加法、乘法的运算过程,为使运算更适合在FPGA平台实线,可使用一些技巧达到优化目的.详细阐述了使用FPGA高速实现运算关键部分的设计思路.针对FPGA设计中对速度与面积两项指标的不同要求,给出了两种设计方案.最后,给出算法在FPGA实现方式下的性能比较.     

FPGA与DSP的双向数据通信在LTE中的应用研究

TD-LTE系统中,为了满足对算法处理速度的要求,采用了基于DSP+FPGA的硬件平台实现方案。方案中DSP芯片配置FPGA,由FPGA实现系统的时序控制,而TD-LTE系统中算法由DSP与FPGA共同实现,可以充分发挥两种芯片的优势,达到系统性能的最优化。为解决DSP与FPGA之间高速数据通信,基于TMS6455系列DSP芯片与Virtex6系列FPGA芯片,设计了一种DSP与FPGA进行双向数据通信的方案。板级联合调试的结果表明,该方案具有较高的可行性和通用性。     

Dijkstra最短路径算法

随着现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)技术的不断发展,FPGA以其研发周期短、研发成本低等优势,正在许多应用领域逐步替代ASIC产品.随着FPGA阵列规模的扩大和应用领域的广泛,其配套软件的布局布线算法对于改善FPGA性能的重要性越来越显著.对FPGA布线算法进行了深入的研究,介绍了迷宫矩阵的建立、改进的Dijkstra迷宫探索算法,实现基于布通率、最短路径、时序约束等各种布线要求的目的,使其更有效的提高了FPGA的性能.     

AES中有限域运算的优化及算法高速实现

介绍有限域的概念及Rijndael算法的结构，详细分析了算法中基于加法、乘法的运算过程，为使运算更适合在FP—GA平台实线，可使用一些技巧达到优化目的。详细阐述了使用FPGA高速实现运算关键部分的设汁思路。针对FPGA设计中对速度与面积两项指标的不同要求，给出了两种设计方案。最后，给出算法在FPGA实现方式下的性能比较。     

基于Zynq平台的室内机器人航向测量系统设计

为获得室内移动机器人的准确航向,利用惯性传感器与磁力计搭建了一套基于Zynq的航向测量系统.该系统使用ARM和FPGA相结合的形式,实现了高性能、高集成度的控制算法.本系统中FPGA部分实现了计算性能要求高的扩展卡尔曼滤波算法,ARM部分实现了可移植性强的数据采集模块与数据滤波算法等.实验结果表明,该航向测量系统准确可靠,并且算法执行效率相较于传统方案有很大提高,取得了较好的效果.     

基于SYSGEN的OVCDMA硬件协仿真设计

介绍了一种借助SYSGEN(System Generator)和Matlab对FPGA硬件电路算法进行实时协仿真的设计。在FPGA平台上设计OVCDMA的硬件逻辑算法,并定义电路板与控制计算机的数据交换格式,利用SYSGEN的软硬件协同仿真功能,实现了对FPGA算法程序的实时仿真,验证了硬件程序的可靠性,证明了OVCDMA算法的硬件逻辑的性能。     

导弹控制技术FPGA实现仿真

利用Max PlusⅡ软件平台对导弹模糊控制算法的FPGA硬件实现进行仿真，分析控制算法FPGA实现的设计过程，并与基于PC机的算法软件实现结果进行比较。仿真结果表明导弹模糊控制算法的FPGA实现是可行的，满足实时性要求。此外对FPGA优缺点的分析进一步为算法工程实现的可行性提供依据。     

基于Rife算法的频率估计及其FPGA实现

在信号处理领域,高精度的频率估计对信号特征的提取显得尤为重要。介绍了基于Rife算法的频率估计,并将其在FPGA上实现。该算法首先利用FFT对信号频率作粗估计,然后利用最大谱线以及与其相邻的次大谱线进行插值来确定真实频率位置,使频率估计性能得到提高。给出了Rife算法与DFT算法在不同信噪比条件下频率估计性能曲线。最后,将Rife算法在FPGA上利用硬件描述语言——Verilog HDL进行了硬件设计,并对FPGA和Matlab的频率估计结果进行了比较、分析。实验仿真结果表明,该算法运算量小,易在FPGA上实现,该设计具有可行性。     

基于FPGA的图像处理硬件加速系统的设计

为解决图像处理算法越来越复杂,普通的计算平台已满足不了当前需求的问题,根据现场可编程门阵列(field programmable gate array, FPGA)的并行计算特点对FAST角点检测算法和Sobel边缘检测算法进行硬件加速,采用HLS(high-level synthesis, HLS)高层次综合技术对两种算法进行设计并进行相应的优化。为提升系统整体性能,在FPGA上实现全部视频输入输出接口和图像算法的完整通路,通过FPGA算法电路与OpenCV算法程序进行对比,前者的图像处理速度快于后者9～11倍,系统功耗也仅为1.9 W,图像检测可达56 fps,满足实时图像处理要求,为以后设计复杂的图像处理系统提供了参考。     

基于FPGA的在线电磁钢轨探伤系统

针对钢轨探伤的快速性要求,介绍了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的在线电磁钢轨探伤算法与系统实现方法。搭建了实验系统,实现了电磁感应信号预处理、采集、损伤特征提取和网络数据传输的功能,其中,激励信号合成、信号解调算法、ADC和DAC的时序控制、损伤特征提取由FPGA实现。通过FPGA的流水线、多通道并行设计,使接口芯片时序控制和损伤特征提取算法实现了同步,相对于单处理器处理系统提高了运算效率与系统的实时性。通过损伤探测实验,验证了损伤提取算法的正确性。对系统性能分析表明,系统在高速场景下有良好的应用前景。     

Guaranteeing performance for uncertain nonlinear systems with bounded state constraint and mismatching condition

The control design problem for the uncertain nonlinear system with bounded state constraint and mismatching condition is considered in this paper. The uncertainty in the system, which may be due to unknown system parameters and external disturbance, is nonlinear and time‐varying. The state of the system is constrained to be bounded. The system does not satisfy the (global) matching condition. A creative one‐to‐one state transformation is proposed by converting the bounded states into the unbounded ones. A step‐by‐step state transformation is proposed to convert the mismatched system into a matched system. The robust control is then proposed based on the transformed system. The control is demonstrated to be able to guarantee the uniform boundedness and uniform ultimate boundedness of the system in the presence of uncertainty, while the state constraint can be always guaranteed.     

SS4改型电力机车电子柜故障诊断专家系统的设计

提出了基于专家系统的SS4改型电力机车电子柜故障诊断系统;系统知识库内容丰富,结合了多种知识表示方法,结构清晰,易于管理;推理机根据不同测试方法,采用正向推理与反向推理两种推理策略,诊断被测系统故障位置,提高了系统的灵活性与通用性;系统界面友好,操作简单,知识的可维护性使系统在实践中逐步完善;详细的测试过程解释文件,供用户查看分析;系统框架具有一定的普遍适用性,易于移植,具有较好的推广应用价值;系统现已投入使用,效果令人满意.     

基于SMS远程监控系统

SMS远程监控系统利用GSM网络的SMS(手机短信业务)和低成本的硬件电路构建家居设备的远程监控。在GSM覆盖的地域里,用户可以发送短消息来控制连接到系统的家电设备的开关状态。同样,系统也可以向用户告知其工作状态。用户可以设定特殊短信来监视家中是否发生了特定事件。将GSM/GPRS MODEM主控系统与无线模块相结合,系统构建了一个一主多从的控制网络,从而实现智能化家居监控网络。     

用于实验室调试的数字量测试平台设计

现场模拟系统是针对管道自动化系统集成测试而设计的,它为实验室调试提供了一个仿真的现场环境,可以对自动化系统的多个工艺控制流程进行测试,完成现场难以完成的控制逻辑测试,提高控制系统的可靠性及控制逻辑准确性,也可以用于对员工的培训,使员工的成长更迅速.现场模拟系统一共由数字量模拟系统、模拟量仿真系统及通讯调试设备三部分构成...     

多变量多时滞系统的前馈补偿解耦及IMC-PID控制

多变量系统控制器设计中遇到的主要难题是多时滞和强铰链耦合问题;对于非奇异方阵系统,根据解耦理论通过串级前馈时滞补偿器将原系统解耦为多个单变量小时滞系统,运用模型降阶技术,将解耦后的复杂单变量小时滞系统逼近为FOPDT(一阶环节+延时)形式,采用IMC控制策略实现多个单变量系统单位反馈控制,运用了麦克劳林级数展开式,通过相应项系数的比对得到了传统PID控制器;仿真分析表明了该方法能够有效性地补偿系统时滞,同时现实解耦;解决了多变量多时滞系统控制器设计复杂性的难题,有一定的工程参考价值。     

基于局域网的可扩展的远程教学实验系统设计

远程教学实验系统是用以进行远程教学的实施和管理的系统。该系统除了能够完成基本的远程教学功能外,还具有可扩展的特性,这就极大地提高了系统的灵活性。与一般系统的开发过程一样,远程教学实验系统的开发的第一阶段也经历了系统分析、系统设计等过程。本文将从这两方面予以叙述。     

有源加密型微光学标签系统的设计

通过添加辅助光学元件,并采用OOK调制加密方式,给出了一种有源加密型微光学标签的光学系统设计方法。该方法相比一般微光学标签系统,接收端采用了更为普及的手机相机,并具有标签加密等特性;同时根据手机相机镜头的参数,考虑了发射端透镜焦距和孔径的影响。由于在系统的加密发射端对手机相机镜头进行改进,故可使接收系统满足Bokode标签原理。结果表明:该标签系统具有防伪加密功能,能够利用普通手机相机在不低于15cm距离的条件下准确探测和解码。     

弹性梁点控制、点测量与指数镇定

运用近年来发展的基理论对弹性梁点测量、点控制做一个系统的处理, 得到了用速度线性反馈可实现系统的指数镇定的条件且指数镇定当且仅当系统精确可控, 在指数镇定的情况下闭环系统的广义本征函数生成能量空间的Riesz基且谱确定增长条件成立.     

基于串行口通信技术的PLC仿真调试系统

介绍了利用计算机与PLC进行串行口异步通信方法开发的PLC仿真调试系统，并对计算机与PLC通信的实现进行了论述。阐明了使用该仿真调试系统可以克服以往在PLC教学的实验实训环节中存在的问题，使PLC的调试环境与实际生产工况更接近。而且只要仿真图形界面根据工业生产的控制要求作相应修改，就可以用于实际工业控制场合。系统已在教学中得到应用。结果表明该系统能够满足教学要求，且具有使用方便、成本低等特点。     

关系知识表达模式及在专家系统中的应用

采用关系模式表达知识，可以利用当前流行的关系数据库管理系统（ＲＤＢＭＳ），将专家系统与ＲＤＢＭＳ上建立的管理信息系统，决策支持系统，办公自动化系统等有机结合，有利于知识的管理、存储和利用。并可在大量的管理信息，决策支持信息以及办公自动化信息中发现知识，使信息与知识共享。本文研究用关系模式表达知识的方法，并在一分类专家系统中利用ＲＤＢＭＳ强大的数据处理能力实现知识推理。