全并行结构FFT的FPGA实现

提出了一种基于FPGA实现的全并行结构FFT设计方法,采用X IL INX公司最新器件V irtex II P ro,用硬件描述语言VHDL和图形输入相结合的方法,在ISE 6.1中完成设计的输入、综合、编译及布局布线,并用M od-e lS im和M atlab对设计作了联合仿真。结果表明,通过利用FPGA器件中大量的乘法器、逻辑单元及存储器等硬件资源,采用全并行加流水结构,可在一个时钟节拍内完成32点FFT运算的功能,设计最高运算速度可达11ns,可实现对高速A/D采样数据的实时处理。     

数字电路硬件演化研究

针对数字组合逻辑电路电路故障修复问题,采用遗传算法与可重构器件FPGA相结合的方法设计自演化硬件系统。利用Xilinx公司XUPV5-110TFPGA开发板作为硬件平台,搭建虚拟重构电路,并利用软核处理器实现算法。系统进化单元为虚拟重构电路,由遗传算法自动控制生成具体功能电路。实验通过全加器和4位奇偶校验器,验证了硬件电路的自演化。     

基于VHDL的串行通信接口UART设计

专用的UART芯片成本高、电路复杂、移植性较差，uART（通用异步收发器）因可靠性高、传输距离远、线路简单而广泛应用于串行数据通信电路，文章设计了一种基于VHDL（标准硬件描述语言）在FPGA（现场可编程门阵列）上实现UART的方法，将UART的核心功能嵌人到FPGA内部，不但实现了电路的异步通讯的主要功能，而且使电路...     

并行遗传算法的研究评述

并行遗传算法是遗传算法研究中的一个重要方向，受到了研究人员的高度重视。本文系统地综述了各种并行遗传算法的构成原理，介绍了其典型应用情况，并指出了需进一步研究的课题。     

采用DSP实现的神经网络实时仿真系统

采用DSP设计完成了神经网络实时仿真系统，从神经网络协处理器的硬件结构，协处理器中的神经网络算法，神经网络协处理器及其宿主机间数值交换等方面系统地描述了该仿真系统，在神经网络在线算法的实现中，利用DSP能与其宿 主机实现并行工作的特点，采用DSP和计算机并行工作，在宿 主机中实现BP网络对受控对象的辩识，在神经网络处处理中完成模糊神经网络在线控制算法，从而加快了神经网络运算速度，使其能达到在线控制的要求，文末给出了一个直升机总矩通道在本仿真系统的仿真实例，说明了本系统的实用性。     

基于MPP编程环境的一种并行子空间失代法

子空间迭代法是科学与工程计算中求解广义特征值问题的有效方法，针对向量机和共享内存的多处理机，前人已成功地作了并行处理。文中给出了适合ＭＰＰ大规模并行计算机的并行子空间迭代法。该算法将广义特征值问题转换为一般特征值问题，其计算工作量主要体现在矩阵乘法，通过对该方法作并行处理，使矩阵求逆及一部分乘法运算转换为各结点机上三角形方程组的并行求解。在大规模并行计算机ＰＡＲ９５上结合Ｊ８－ＩＩ机翼的动力特性问     

基于现场可编程门阵列实现二维光栅优化设计算法

提出了一种基于现场可编程门阵列实现的遗传算法对二元光栅直接进行二维优化设计的方法。采用二次多项式函数描述二元光栅曲面的面形,给出了基于现场可编程门阵列的遗传算法优化光栅的解决方案;以多项式系数为优化设计对象,选用了适合本设计的硬件实现编码、选择、交叉、变异算子、适应度计算算法,同时引进了精英保存策略来提高程序的健壮性和加快收敛速度。算法充分考虑硬件处理的并行性和流水线特点,利用Verilog HDL语言编程,在Altera的cycloneⅡEP2C50器件上实现。结果表明,该算法对二元光栅优化设计计算速度比软件实现的快四十倍以上,有效提高了二维二元光栅优化设计的速度。     

多层设计参数的叶型气动优化

针对叶片型面的设计问题,提出一种基于遗传优化算法的多层参数化方法.这种方法类似多层网格法原理,利用Bézier曲线的递推算法进行各层之间的设计变量转化,使得优化迭代过程中,下层群体中得以保存上层的优秀个体.根据遗传算法固有的并行特性构建了局域网并行优化平台,并对基本遗传算法进行了改进,从而大大缩短优化时间、提高优化效率.最后设计了曲线逼近和叶型优化的算例,结果显示多层参数化方法能明显加速收敛,在个体数较少时,效果更为明显.     

改进遗传算法在桁架结构优化设计中的应用

文章针对简单遗传算法的早熟现象及不能处理带有复杂约束的优化问题,提出了一种基于乘子法与伪并行遗传算法的改进遗传算法,并将其应用于桁架结构优化设计中.计算结果表明改进遗传算法全局寻优能力强.     

基于FPGA的大扭矩液压伺服试验机测控系统研究与设计

针对大扭矩液压伺服试验机,重点分析测控系统功能需求,基于FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)研究和设计信号采集测试和液压伺服控制器,用Verilog HDL硬件描述语言实现功能模块,仿真结果表明,FPGA实现测控系统的可行性和灵活性。     

磁共振成像中刚体平移运动伪影校正

磁共振成像过程中,患者的轻微运动就会使扫描数据发生相位偏移,从而使重建图像含有运动伪影,降低成像的质量。严重的伪影会影响医生对病灶的精确定位。本文利用遗传算法高度并行、随机和自适应全局寻优的特点,提出了基于遗传算法的刚性平移运动伪影修正方法,逐次修正扫描信号在K空间中已偏移的相位。实验表明,基于遗传算法的修正方法,能有效校正扫描数据的相位偏移,达到抑制运动伪影的目的。     

并行多种群自适应遗传算法在COW集群上的实现

为改善标准遗传算法的求解效率,提出一种基于6模糊控制器的并行多种群自适应遗传算法。利用MPI(Messagepassinginterface)技术建立了一个COW(Clusterofworkstation)集群,将算法在该硬件平台上进行了实现。3机COW集群的仿真实验结果在演示算法设计可行性的同时,表明该算法的求解效率明显优于用于对照的单种群算法,具有在解决组合优化问题上广泛应用的可能。本文还对影响并行算法的参数进行了探讨。     

航空发动机PID控制参数优化的改进遗传算法

提出一种基于参考模型特征指标的P ID控制参数寻优算法。采用遗传算法(GA)优化某型涡扇发动机P ID控制参数,以理想二阶系统作为参考模型,将其与实际闭环系统输出差值平方的时间积分作为系统的适应度函数。设计过程中只需选择二阶系统的自然频率和阻尼比就能准确地实现期望的动态和稳态性能。与传统的基于系统性能指标加权的适应度函数相比,新的适应度函数计算方法避免了加权系数与系统响应形式没有明确对应关系的缺陷。新方法所选参数物理意义明确,算法简单,易于实现。     

风力机叶型增升技术

介绍了利用栅片改善风力机叶型大迎角下气动性能的研究结果。通过对风力机专用翼型的数值模拟,研究了栅片对翼型流动分离的控制效果,并在数值模拟结果的基础上对栅片进行基因算法优化。优化过程采用多岛基因算法,以N-S方程为控制方程,以升力最佳为目标,对栅片进行多参数优化。结果表明:栅片可以有效控制翼型的失速特性,抑制翼型大迎角下的流动分离,推迟失速攻角和增加升力;基因优化算法能更大地提升栅片的控制效果。     

RS码多路并行译码器的容错设计

本文根据ＲＳ码的最小重量码原理，首先提出了一种以最佳配置的移位伴随式实现纠错的并行译码新算法，基于该算法多种并行处理的特点，本文介绍了对实现该算法的核心电路－移位伴随式产生电路进行容错设计的方法，以最少的硬件冗余获得９７％的平均冗余替代率，以此方法研制的译码器，体现了纠错码的信息冗余技术与译码器的硬件容错技术的结合，能有效地提高信息传输的可靠性。     

基于六模糊控制器的自适应遗传算法

遗传算法的性能主要取决于算法对满意解的搜索和优化的能力。本提出的自适应遗传算法可以自动均衡搜索和优化关系。该算法采用六个模糊控制器对符号编码遗传算法的遗传操作实施动态参数控制。对旅行商(TSP)问题的求解结果表明该算法在解决类似于TSP的组合优化问题时具有比标准遗传算法更好的性能。     

近似技术在遗传算法和结构优化设计中的应用

在传统结构优化设计中．基于近似技术和灵敏度分析的结构重分析技术可以显降低结构有限元分析的次数。本提出了一套适于遗传算法应用的近似模型——分段近似模型。该分段近似模型可以极大地降低结构有限元分析的次数，并且可以提高遗传算法的收敛性，从而提高遗传算法的计算效率。本通过两个实例验证了该分段近似模型的有效性。     

求解多目标优化问题的随机梯度遗传算法

遗传算法的收敛速度很慢，为此引入另一种解决优化问题的工具，即Simultaneous Perturbation Stochastic Approximation(SPSA)算法，该算法是一种简单、易实现、高效率的随机逼近算法。本文将SPSA算法作为一种快速局部优化方法并将其和遗传算法的整体搜索策略结合起来，提出一种解决多目标优化问题的随机梯度遗传算法，对新算法的执行策略进行了认真的设计。大量的数值实验表明：随机梯度遗传算法不仅提高了多目标遗传算法的收敛速度，且得到了大量的分布较均匀的Pareto最优解。     

飞机座舱EADI画面高速填充的一种新方法

在飞机座舱电子飞行仪表系统中．电子式全姿态指示器(Electronic attitude director indicator,EADl)的天地区域的重新填充是个非常费时的工作。本文针对EADI画面的特点,提出一种基于新型双帧存交替切换结构和硬件实现边标志填充算法的图形显示系统设计新方法,通过给字符、天及地的区域边界设立不同的标志,由专用FPGA硬件根据标志采取相应的填充操作,实现区域的快速填充和字符的叠加。该EADI显示系统已研制成功，调试表明：EADI画面的图形填充速度提高了一个数量级,彻底解决了EADI画面生成中的速度瓶颈,具有较高的应用推广价值。