基于VHDL的浮点算法研究

浮点运算是数字信号处理中最基本的运算,但因为现行EDA软件没有提供浮点运算功能,使其在FPGA中的实现却是个棘手问题。文中提出了一种基于VHDL的高精度浮点算法,并以9位实序列为例,通过浮点数表示、对阶操作、尾数运算以及规格化处理等步骤高效并准确地实现浮点加/减法、乘法、除法以及平方根等运算,最后在FPGA中下载并实现了上述浮点运算,并给出测试结果。测试数据表明:所设计的浮点算法在其浮点数位宽所对应的精度范围内,可以在FPGA上成功地实现包含加、减、乘、除及求平方根等各种浮点运算。

应用于多媒体数据处理的快速浮点算法

文章提出一种非标准的快速浮点算法,使嵌入式音频视频应用在满足低成本、低功耗情况下,获得了更高的计算精度和更大的动态范围;使视频数据的编码、解码和转码在满足精度要求时,效率更高。

一种防止浮点遗传算法早熟收敛的父代选择策略

通过对浮点遗传算法早熟收敛现象的分析 ,提出了一种新的父代选择策略 ,即使用当前代的子代个体作为下代的父代个体 ,可使交叉算子持续地探索和开发新空间。引入对个体的代数保护策略 ,即在它发生变异前保证有足够的演化 ,可以避免对新空间不成熟的开发。通过与其它父代选择策略的对比 ,并通过实验和 GENOCOP系统比较 ,表明本方法能得到较好的结果。

浮点遗传算法中一种新的杂交算子

为了提高浮点遗传算法在优化计算时向最优解收敛的速度 ,提出了一种新的遗传算子 :代间差分杂交算子 .通过应用于非线性参数估计的仿真计算 ,表明了这种杂交算子的有效性及其相对于普通杂交算子的优点 .

一类高精度非线性系统参数和阶次辨识的浮点遗传算法

本文给出一种基于浮点操作的具有遗传算法机制的迭代启发式随机搜索算法。该算法同随机逼近算法相结合对非线性系统的参数和阶次的辨识结果表明，具有精度高和收敛性好等特点。

基于浮点编码遗传算法的钢闸门主梁优化设计

针对目前钢闸门结构优化设计中存在的问题,建立了钢闸门主梁多目标优化的数学模型。提出了将浮点编码遗传算法与最小偏差法相结合,并将其应用到平面钢闸门主梁的多目标优化设计中。以主梁的重量、主梁抗弯截面模量与截面积的比值为目标函数进行了优化设计。优化结果表明,此方法能够克服传统优化算法极易陷入局部最优的缺点,而且收敛速度快,计算精度高。

基于改进浮点遗传算法的潮汐电站优化运行

在分析潮汐电站运行特性基础上,建立其多维优化的月周期优化调度模型。该模型含有线性和非线性约束,而且目标函数呈非线性。利用整体算术交叉和精英保留策略,设计出一种全局寻优的浮点数编码改进遗传算法。算法实例求解结果与电站实际月发电量和动态规划法求解结果比较后表明,该算法可行、有效,提高了求解质量和运行效率。

基于定点DSP的浮点开平方算法的实现

本文提出了基于TMS320C2XX定点DSP的浮点开平方算法,给出了实现方法及程序清单。实践证明该方法具有精度高、运算速度快、程序简单等特点。

浮点LMS算法的FPGA实现

浮点LMS算法的FPGA实现是自适应天线阵工程设计中的关键技术。论文提出了一种在FPGA内实现浮点LMS算法的方法,该方法采用三级流水线操作的方式,兼顾算法的精度和动态范围。仿真结果表明,该方法能有效利用FPGA的逻辑资源,保证运算速度,满足系统的实时性。

一种新的基于单片机的多字节浮点快速开平方算法

本文介绍一种可在单片微型计算机上由汇编语言完成的多字节浮点快速开平方运算的方法。它具有精度高、速度快和使用方便等特点。本文采用了“相对移位”的新方法,将相对移位的试根区长度缩短了一倍,减少了移位时间,与普通的迭代算法平均迭代时间相比速度提高5～10倍。

浮点遗传算法在工件圆弧半径测量中的应用

将浮点遗传算法应用于工件圆弧半径测量。采用算术交叉算子建立了冲头凹面圆弧半径的目标函数和FAG数学模型 ,通过遗传算法获得了圆弧半径及公差的全局最优解 。

改进浮点编码遗传算法在非线性地表沉降模型参数优化中的应用

针对浅埋隧道地表出现沉降问题,运用随机介质理论建立非线性地表沉降模型,然后提出改进浮点编码遗传算法确定沉降模型参数,该方法收敛速度较快,能求得最优化问题全局精确解 工程实例表明它不仅能解决非线性地表沉降模型参数优化问题,而且优化结果好于其它方法。

一种自适应杂交算子的浮点遗传算法

为了提高浮点遗传算法在优化问题时的收敛速度与求解精度,提出了一种基于进化代数和个体适应值的杂交算子,该算子根据每代个体的适应度与进化代数的变化情况自适应调整交叉操作。使杂交向有利于算法收敛的方向进行。通过几个仿真计算的实例,验证了这种杂交算子相对于普通杂交算子能有效地提高浮点遗传算法的收敛效率。

基于浮点遗传算法的重力式挡土墙优化设计

采用VB语言开发了重力式挡土墙优化设计软件。在此基础上利用浮点遗传算法对其截面进行优化设计,得到优化次数内的最优截面。

快速AD转换算法及其在物联网传感器中的应用

传感器作为物联网应用的前端感知环点,在实际应用中常涉及浮点形式的模拟-数字(AD)转换计算,在此提供了一种可在16位单片机实现的"快速AD转换算法",在保证运算精度的情况下,通过定点数运算取代浮点数运算,极大地提高了时间和空间效率.

基于定点DSP的软件锁相环的设计和实现

软件锁相环是软件接收机中执行载波恢复功能的关键部分。提出了一种48位定点扩展精度的算法,可以有效地实现软件锁相环。与浮点算法比较,能极大地降低DSP的运算量,降低功耗,同时保证动态范围和运算精度。

改进遗传算法及其在谷氨酸发酵过程建模中的应用

针对谷氨酸发酵过程建模中变量取值范围扩大时，二进制遗传算法存在收敛速度和精度的矛盾，研究了改进的浮点遗传算法．仿真结果表明：该改进算法能克服二进制遗传算法的缺点，不仅在收敛精度和速度上都有明显的改进，且效率很高．具有工程实际应用前景．

基于FFT的两种伪码快速捕获方案的研究与实现

该文提出两种基于FFT的伪码快速捕获方案,一种是基于分数倍采样率转换器的快捕方案;另一种是基于抽取器的快捕方案。两种伪码快捕电路均利用设计复用技术使硬件规模大幅减少;采用并行设计使系统的运算速度大大提高;采用块浮点算法以提高动态范围和运算精度。两种快捕电路均由一块FPGA实现。仿真和测试结果表明,基于分数倍采样率转换器的快捕电路与基于抽取器的快捕电路相比,占用的硬件资源较大,但是捕获精度更高。

高性能基4快速傅里叶变换处理器的设计

研究并设计高性能基4快速傅里叶变换(FFT)处理器。采用基4算法、流水线结构的蝶形运算单元,提高了处理速度,使芯片能在更高的时钟频率上工作。运用溢出检测状态机对每个蝶形运算单元输出的数据进行块浮点检查,确保对溢出情况进行正确判断。验证与性能评估结果表明,该FFT处理器具有较高性能。

基于FPGA的专用信号处理器设计

用可编程门阵列(FPGA)实现了一个专用信号处理器,它以快速傅里叶变换(FFT)为核心工作单元,对四路零中频雷达回波依次进行去除直流分量、数据加窗、FFT、目标信号选大和相位参考信号检测等处理。各处理单元流水操作,保证了处理速度,提高了资源的利用效率。FFT算法为输入顺序输出位反序的D IT基2算法,采用递归结构实现,硬件共享设计节省了资源;同时,处理过程中采用块浮点算法,兼顾了定点的高速度与浮点的高精度;并对FFT结果进行了误差分析,给出了定点与块浮点两种算法时的均方误差上限。最后对整个设计进行了仿真验证,结果表明用FPGA实现专用信号处理器满足系统要求。