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一种任意波形信号发生器的实现方法 被引量：7
1
作者 周登荣 周玉荣 《重庆师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期84-88,共5页
本文探讨了一种任意波形发生器的实现方法。利用DDS原理及FPGA编程技术,在一块FPGA芯片上实现整个系统时序和波形RAM的设计,采用单片机进行显示控制及频率和相位设置,上位机采用LabWindows/CVI进行软件设计,产生的任意波形数据通过串口... 本文探讨了一种任意波形发生器的实现方法。利用DDS原理及FPGA编程技术,在一块FPGA芯片上实现整个系统时序和波形RAM的设计,采用单片机进行显示控制及频率和相位设置,上位机采用LabWindows/CVI进行软件设计,产生的任意波形数据通过串口下载到波形RAM中,实现了任意波形的输出。经测试,本系统可输出步进为10Hz、频率范围为0.01Hz^30MHz、频率稳定度优于10-7的正弦波。本文提出的任意波形发生器的实现方法简单,性价比高,产生的波形频率分辨率高,输出频率的转换速度快,而且频率转换时,DDS系统输出波形的相位是连续的。 展开更多
关键词 直接数字频率合成 现场可编程门阵列 数/模转换器
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一种遵循IEC 61850标准的合并单元同步的实现新方法 被引量：102
2
作者 殷志良 刘万顺 +1 位作者 杨奇逊 秦应力 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2004年第11期57-61,共5页
简要分析了电子式互感器和保护控制设备接口的相关国际标准,指出合并单元的设计是实现此接口的关键因素。就遵循IEC 61850-9-1标准设计合并单元时所面临的同步问题,分析了需具体实现的功能,并提出了一种利用现场可编程逻辑门阵列器件解... 简要分析了电子式互感器和保护控制设备接口的相关国际标准,指出合并单元的设计是实现此接口的关键因素。就遵循IEC 61850-9-1标准设计合并单元时所面临的同步问题,分析了需具体实现的功能,并提出了一种利用现场可编程逻辑门阵列器件解决的新方法。此方法在准确、可靠判断同步输入时钟脉冲上升沿后进行多路电流、电压同步采样,在同步输入时钟受到干扰或短时丢失时,可对其进行实时跟踪和判断,从而在输入时钟恢复正常后实现合并单元的快速同步。软件仿真和实验结果均证明了此方法的有效性。 展开更多
关键词 接口 合并单元 IEC 61850-9-1 同步 现场可编程逻辑门阵列器件
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结合SVM分类器与HOG特征提取的行人检测 被引量：78
3
作者 徐渊 许晓亮 +2 位作者 李才年 姜梅 张建国 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期56-60,65,共6页
针对基于方向梯度直方图(HOG)的行人检测方案存在运算量大、实时性差的问题,设计一个内嵌支持向量机(SVM)分类器的HOG特征提取归一化模块,并将其应用于行人检测。提出两级流水线架构,第1级采用16×16像素块扫描,并结合查找表的方式... 针对基于方向梯度直方图(HOG)的行人检测方案存在运算量大、实时性差的问题,设计一个内嵌支持向量机(SVM)分类器的HOG特征提取归一化模块,并将其应用于行人检测。提出两级流水线架构,第1级采用16×16像素块扫描,并结合查找表的方式生成HOG,以减少乘法器资源消耗量,第2级将15路并行SVM内嵌到HOG归一化模块中,通过提前启动SVM降低15路SVM乘累加器的位宽。利用面向硬件实现的自动消除检测重复性算法,进一步提高检测准确性。实验结果表明,该方案能够以100 MHz时钟频率运行在Spartan6 FPGA芯片上,每秒可处理47帧SVGA(800×600)分辨率的图像,具有较高的行人检测实时性和准确率。 展开更多
关键词 现场可编程门阵列 流水线 查找表 方向梯度直方图 支持向量机
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RS485高速数据传输协议的设计与实现 被引量：70
4
作者 耿立中 王鹏 +1 位作者 马骋 贾惠波 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1311-1314,共4页
为实现远距离的高速基带信号传输,该文设计了一种以RS485标准为物理层基础,在现场可编程门阵列(FPGA)平台上实现的数据传输协议。该协议利用串行信号的跳变沿作为高速时钟检测的起点实现位同步,可以有效地解决信号码间干扰问题;利用8B/... 为实现远距离的高速基带信号传输,该文设计了一种以RS485标准为物理层基础,在现场可编程门阵列(FPGA)平台上实现的数据传输协议。该协议利用串行信号的跳变沿作为高速时钟检测的起点实现位同步,可以有效地解决信号码间干扰问题;利用8B/10B编码实现帧同步,可以保证位同步的准确性和帧同步控制字符的可靠性。该文利用FPGA平台对协议进行了实验测试,测试结果表明该协议可以实现220m距离上的14.5Mb/s的有效数据传输,为长距离的高速数据传输提供了可靠的实现方法。 展开更多
关键词 传输协议 RS485总线 现场可编程门阵列(FPGA)
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一种基于FPGA技术的电子式互感器接口实现新方法 被引量：53
5
作者 殷志良 刘万顺 +1 位作者 秦应力 杨奇逊 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2004年第14期93-96,99,共5页
电子式互感器的应用对提高电力系统尤其是继电保护的可靠性具有重要的创新意义,与保护、测量装置的接口是需要重点研究及解决的问题。文中介绍了连接电子式互感器与保护、测量设备的合并单元及其功能模型,分析了合并单元与电子式互感器... 电子式互感器的应用对提高电力系统尤其是继电保护的可靠性具有重要的创新意义,与保护、测量装置的接口是需要重点研究及解决的问题。文中介绍了连接电子式互感器与保护、测量设备的合并单元及其功能模型,分析了合并单元与电子式互感器接口通信具有多任务并行处理等特点,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)技术实现此接口的新方法。利用FPGA可完成合并单元对多路电子式互感器数字化输出进行接收和循环冗余校验的并行处理功能,通过调用FPGA的先进先出(FIFO)库能实现发送报文前对各路数据的正确排序。这种方法对于推动电子式互感器在厂站自动化中的应用,具有工程实用价值。 展开更多
关键词 电子式电流/电压互感器 合并单元 接口 现场可编程门阵列(FPGA) 先进先出(FIF0)
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基于现场可编程门阵列的多路PWM波形发生器 被引量：52
6
作者 李建林 王立乔 +2 位作者 李彩霞 韩冰 张仲超 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第10期55-59,共5页
研制了基于现场可编程门阵列(FPGA)实现的多路PWM脉冲发生器。该脉冲发生器通过接口单元接收DSP写入的PWM脉冲宽度数据,然后产生PWM波形,其工作不受DSP影响。同时介绍了脉冲发生器的基本原理、硬件构成和实现方法。该PWM发生器既简化了... 研制了基于现场可编程门阵列(FPGA)实现的多路PWM脉冲发生器。该脉冲发生器通过接口单元接收DSP写入的PWM脉冲宽度数据,然后产生PWM波形,其工作不受DSP影响。同时介绍了脉冲发生器的基本原理、硬件构成和实现方法。该PWM发生器既简化了电路的设计,提高了系统的可靠性,又可保证逆变器功率元件触发的同步。 展开更多
关键词 逆变器 功率元件 现场可编程门阵列 多路PWM波形发生器 脉冲发生器
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多模式匹配算法及硬件实现 被引量：42
7
作者 李伟男 鄂跃鹏 +1 位作者 葛敬国 钱华林 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第12期2403-2415,共13页
介绍了多模式匹配的算法和硬件实现方法.首先介绍了两种常用的多模式匹配算法——Aho-Corasick基于自动机的算法和Wu-Manber基于hash的后缀匹配加移位跳跃的算法以及相关的改进算法.并通过实验对各种多模式匹配算法的时空复杂度进行了... 介绍了多模式匹配的算法和硬件实现方法.首先介绍了两种常用的多模式匹配算法——Aho-Corasick基于自动机的算法和Wu-Manber基于hash的后缀匹配加移位跳跃的算法以及相关的改进算法.并通过实验对各种多模式匹配算法的时空复杂度进行了分析比较.通过几个硬件实现的实例介绍了多模式匹配的硬件实现方法及策略.最后对多模式匹配的发展趋势进行了展望. 展开更多
关键词 多模式匹配 AHO-CORASICK算法 有限状态自动机 WU-MANBER算法 FPGA(现场可编程门阵列) TCAM(三态内容寻址存储器) bloom filter
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Xilinx SRAM型FPGA抗辐射设计技术研究 被引量：51
8
作者 邢克飞 杨俊 +2 位作者 王跃科 肖争鸣 周永彬 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期123-129,151,共8页
针对Xilinx SRAM型FPGA在空间应用中的可行性,分析了Xilinx SRAM型FPGA的结构,以及空间辐射效应对这种结构FPGA的影响,指出SRAM型的FPGA随着工艺水平的提高、器件规模的增大和核电压的降低,抗总剂量效应不断提高,抵抗单粒子效应,尤其是... 针对Xilinx SRAM型FPGA在空间应用中的可行性,分析了Xilinx SRAM型FPGA的结构,以及空间辐射效应对这种结构FPGA的影响,指出SRAM型的FPGA随着工艺水平的提高、器件规模的增大和核电压的降低,抗总剂量效应不断提高,抵抗单粒子效应,尤其是单粒子翻转和单粒子瞬态脉冲的能力降低。分析了FPGA综合后常见的Half-latch在辐射环境中的影响并结合实际工程实践给出了解决上述问题的一些有用办法和注意事项,如,冗余设计、同步设计、算术逻辑运算结果校验、自检等。最后还提出一种基于COTS器件的“由顶到底”的星载信号处理平台结构,分析了这种结构在抵抗辐射效应时的优势。有关FPGA抗辐射的可靠性设计方法已经在某卫星通信载道中成功应用,并通过了各种卫星环境试验,该技术可以为有关航天电子设备设计提供参考。 展开更多
关键词 可编程逻辑门阵列 总剂量效应 单粒子效应 星载信号处理平台
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无刷直流电机模糊PI控制系统设计 被引量：57
9
作者 温嘉斌 麻宸伟 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期102-108,共7页
无刷直流电机具有非线性、强耦合的特点,在电机控制领域被广泛研究。根据传统软件控制器运行速度慢、精度低、抗干扰能力差等问题,提出了一种基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的无刷直流电动机模糊自适应PI控... 无刷直流电机具有非线性、强耦合的特点,在电机控制领域被广泛研究。根据传统软件控制器运行速度慢、精度低、抗干扰能力差等问题,提出了一种基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的无刷直流电动机模糊自适应PI控制系统。该系统以FPGA为主控芯片,用Verilog HDL硬件描述语言对控制器内各个功能模块进行设计,实现整个系统的全硬件化,充分发挥了FPGA执行速度快、抗干扰能力强、灵活度高、拓展性强的特点。系统采用转速、电流双闭环控制。转速环采用模糊自适应PI控制算法,改善了传统PID响应速度慢、超调大等缺陷。通过仿真与实验对比分析,该系统响应速度快、超调小、稳态精度高、运行稳定。 展开更多
关键词 无刷直流电机 现场可编程门阵列 模糊自适应PI 抗干扰性
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视觉检测中高速图像采集技术的研究 被引量：23
10
作者 周富强 张广军 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期157-160,共4页
利用视频输入处理器 (SAA71 1 1 )和现场可编程门阵列 (FPGA) ,采用全硬件方式和两帧轮换存储方式设计实现了图像采集系统、计算机以及前端硬件处理系统之间的相互接口 。
关键词 图像处理 接口设备 图像采集 现场可编程门阵列 视觉检测
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自采样比例积分控制全数字锁相环的性能分析和实现 被引量：42
11
作者 李亚斌 彭咏龙 李和明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第18期64-69,共6页
提出了一种基于自采样比例积分(PI)控制的全数字锁相环(ADPLL),并对该锁相环进行了详细的理论分析和仿真验证,最后用现场可编程逻辑器件(FPGA)予以实现。由于采用了自采样比例积分控制策略,使该锁相环在不同的锁频点具有几乎相同形式的... 提出了一种基于自采样比例积分(PI)控制的全数字锁相环(ADPLL),并对该锁相环进行了详细的理论分析和仿真验证,最后用现场可编程逻辑器件(FPGA)予以实现。由于采用了自采样比例积分控制策略,使该锁相环在不同的锁频点具有几乎相同形式的传递函数,有利于理论分析和环路设计。理论分析、仿真验证和试验结果都表明该全数字锁相环具有环路参数设计简单、跟踪范围广、跟踪速度快、系统稳定性好、控制灵活等优点。该设计方案可以作为一个子系统或功能模块用来构成片上系统(SoC),用以提高控制系统的可靠性、简化系统的硬件结构。 展开更多
关键词 全数字锁相环 自采样 比例积分控制 现场可编程逻辑器件 片上系统
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一种适用于FPGA实现的盲均衡算法 被引量：29
12
作者 赵雅兴 刘栋 张宁 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第8期108-112,共5页
本文提出一种适用于ＰＡＭ和ＱＡＭ调制信号的主副抽头分别调整变步长的盲均衡算法，并使用Ａｌｔｅｒａ公司的ＦＰＧＡ器件实现。理论分析和计算机模拟表明此盲均衡算法的收敛性能及误码性能均优于ＣＭＡ算法，是一种很实用的均衡算法。
关键词 盲均衡算法 FPGA 集成电路
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基于线阵CCD钢板表面缺陷在线检测系统的研究 被引量：33
13
作者 胡亮 段发阶 +1 位作者 丁克勤 叶声华 《计量学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期200-203,共4页
为了全面科学地评估钢板表面质量,有效地控制生产流程,设计了一套智能无损检测系统来实现对钢板表面缺陷的在线检测。基于模块化设计思想,检测系统由新型LED光源、明暗域结合成像光学系统、高速高分辨率线阵CCD传感器件、FPGA嵌入式处... 为了全面科学地评估钢板表面质量,有效地控制生产流程,设计了一套智能无损检测系统来实现对钢板表面缺陷的在线检测。基于模块化设计思想,检测系统由新型LED光源、明暗域结合成像光学系统、高速高分辨率线阵CCD传感器件、FPGA嵌入式处理系统和友好的人机接口组成。检测钢板宽度最大为1800mm,运行速度不大于1.5ms,振动幅度小于1mm,要求所达到的横纵向检测分辨率为0.8mm×0.8mm,缺陷尺寸检测误差不大于1mm。系统对钢板表面的气泡、夹杂、结疤、划伤和压痕等主要缺陷进行无损检测,能够实现缺陷自动分类,对缺陷数据自动存档、屏幕显示、打印、存储和报警功能。样机系统在硬件和软件上易于升级,并可扩展到其他相关领域。 展开更多
关键词 计量学 钢板 表面缺陷 线阵CCD 在线检测 现场可编程的逻辑门阵列(FPGA)
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基于多相滤波的宽带数字化接收机技术 被引量：21
14
作者 吕幼新 郑立岗 王丽华 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期133-136,共4页
提出了一种多相滤波的宽带数字化接收机的设计技术;讨论了多相滤波的基本原理、设计及FPGA实现,给出了多相滤波的中频数字化接收机的实现方案。计算机仿真结果和现场可编程门阵列仿真结果表明,多相滤波的中频数字化接收机设计方法是可行... 提出了一种多相滤波的宽带数字化接收机的设计技术;讨论了多相滤波的基本原理、设计及FPGA实现,给出了多相滤波的中频数字化接收机的实现方案。计算机仿真结果和现场可编程门阵列仿真结果表明,多相滤波的中频数字化接收机设计方法是可行的,并还可灵活地实现现有专用芯片很难实现的宽带接收技术。 展开更多
关键词 多相滤波 中频数字化接收机 现场可编程门阵列 抽取
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基于修正Rife算法的正弦波频率估计及FPGA实现 被引量：38
15
作者 王旭东 刘渝 邓振淼 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期621-624,共4页
Rife算法的基础上,通过对输入信号进行频谱搬移,给出了一种修正Rife(MRife)算法。该算法易于并行实现。Monte Caro仿真表明,MRife算法具有频率估计精度高、整个量化频率范围内性能平稳等优点。当SNR(信噪比)大于0 dB时,MRife算法频率估... Rife算法的基础上,通过对输入信号进行频谱搬移,给出了一种修正Rife(MRife)算法。该算法易于并行实现。Monte Caro仿真表明,MRife算法具有频率估计精度高、整个量化频率范围内性能平稳等优点。当SNR(信噪比)大于0 dB时,MRife算法频率估计均方根误差接近克拉美-罗限(CRB,Cramer-Rao bound)。为了提高算法FPGA实现时的系统运行速度,提出使用FFT运算后的实/虚部代替FFT模进行插值,仿真表明对MRife算法性能影响不大。最后,将MRife算法在单片FPGA芯片内进行了硬件设计。布局布线后的时序仿真结果表明,该设计能够对输入数据速率为200 MHz的信号进行实时频率估计,数据不堆积。 展开更多
关键词 修正Rife算法 频率估计 FPGA FFT
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基于FPGA的光伏发电系统暂态实时仿真 被引量：36
16
作者 王成山 丁承第 +3 位作者 李鹏 王智颖 林盾 邢峰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期13-20,共8页
介绍了分布式发电系统暂态实时仿真的主要难点,研究了基于现场可编程门阵列(FPGA)的电力电子设备和控制系统的实时仿真方法以及不同步长下电气系统与控制系统的仿真时序和交互方法。在此基础上,设计了具有高度并行性、内存分布性及流水... 介绍了分布式发电系统暂态实时仿真的主要难点,研究了基于现场可编程门阵列(FPGA)的电力电子设备和控制系统的实时仿真方法以及不同步长下电气系统与控制系统的仿真时序和交互方法。在此基础上,设计了具有高度并行性、内存分布性及流水线架构的多种典型分布式电源控制元件模块,搭建了光伏电池及其控制系统模型,并以单极光伏发电系统为例对所提的暂态实时仿真器在多个步长下进行了验证,通过与PSCAD和RTDS软件仿真结果的对比,验证了所提实时仿真器的正确性。 展开更多
关键词 分布式发电 光伏发电系统 建模 暂态仿真 接口算法 现场可编程门阵列(FPGA)
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基于DSP+FPGA的高速数据采集系统的设计 被引量：34
17
作者 崔琪 顾金良 +2 位作者 刘庆国 罗红娥 夏言 《国外电子测量技术》 2020年第1期93-98,共6页
为实现对光纤Bragg光栅(FBG)传感器检测到的动态应变量进行实时性、高速性的采集和传输,设计了一种基于DSP和FPGA架构的高速数据采集系统。该系统利用现场可编程逻辑门阵列(FPGA)作为辅助处理器,完成高速数据采集、存储配置程序、给开... 为实现对光纤Bragg光栅(FBG)传感器检测到的动态应变量进行实时性、高速性的采集和传输,设计了一种基于DSP和FPGA架构的高速数据采集系统。该系统利用现场可编程逻辑门阵列(FPGA)作为辅助处理器,完成高速数据采集、存储配置程序、给开发板供电的功能,利用数字信号处理器(DSP)作为主处理器,实现数据处理和储存等功能,再通过控制芯片CY7C68013实现DSP与PC的高速传输,将最终测得的应变量在PC上显示,便于对结果进行分析。阐述了系统的整体功能、硬件电路和软件设计,通过实验仿真分析,证明了该系统可以实现高速采集的要求,并且具有较好的稳定性和实时性。 展开更多
关键词 光纤BRAGG光栅 现场可编程逻辑门阵列 数字信号处理器 高速数据采集
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FPGA技术及其发展趋势 被引量：7
18
作者 陆重阳 卢东华 《微电子技术》 2003年第1期5-7,共3页
FPGA在电子设计领域得到广泛的应用 ,并成为实现电子系统的一种很重要的手段。本文主要介绍了FPGA的特点、设计流程及其发展趋势。
关键词 发展趋势 现场可编程门阵列 FPGA 设计流程 硬件描述语言
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改进的中值滤波算法及其FPGA快速实现 被引量：30
19
作者 李飞飞 刘伟宁 王艳华 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第14期175-177,共3页
针对传统中值滤波算法带来的图像模糊问题,提出一种改进算法,加入阈值比较环节以便更好地保持图像细节。当用FPGA实现中值滤波算法时,传统方法需要较多的时钟周期,由此设计一种新的硬件实现电路,仅用3个周期就能快速地取得中值。仿真结... 针对传统中值滤波算法带来的图像模糊问题,提出一种改进算法,加入阈值比较环节以便更好地保持图像细节。当用FPGA实现中值滤波算法时,传统方法需要较多的时钟周期,由此设计一种新的硬件实现电路,仅用3个周期就能快速地取得中值。仿真结果说明,该改进算法不仅能够取得良好的滤波效果,而且使所处理的图像更加清晰,所设计的硬件电路能够快速、高效地对算法进行实现。 展开更多
关键词 中值滤波 现场可编程门阵列 快速算法 阈值
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基于IEEE-754标准和现场可编程门阵列技术的混沌产生器设计与实现 被引量：31
20
作者 周武杰 禹思敏 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期4738-4747,共10页
提出了基于IEEE-754标准的现场可编程门阵列(FPGA)通用混沌与超混沌信号产生器设计与硬件实现的一种新方法.首先,根据Euler算法,对连续混沌系统作离散化处理,便于FPGA等一类数字信号处理器件的实现.其次,基于IEEE-754标准和模块化设计理... 提出了基于IEEE-754标准的现场可编程门阵列(FPGA)通用混沌与超混沌信号产生器设计与硬件实现的一种新方法.首先,根据Euler算法,对连续混沌系统作离散化处理,便于FPGA等一类数字信号处理器件的实现.其次,基于IEEE-754标准和模块化设计理念,用硬件描述语言构建出浮点数的乘法运算、加法运算、符号函数运算、正负绝对值运算、初始值与迭代值选择等5个基本模块,并以此为基础,进一步在FPGA平台上产生包括网格状多涡卷蔡氏系统在内的多种不同类型的混沌与超混沌信号.最后,通过对语音芯片的配置,利用其立体声左右通道输出两路混沌信号,可在示波器上显示多种混沌与超混沌吸引子的相图.该方案的主要特点是通用性强.对IEEE-754标准的浮点数算法以及在FPGA平台上产生混沌与超混沌信号的原理进行了分析,给出了算法流程图、技术开发过程以及硬件设计与实现结果. 展开更多
关键词 网格状多涡卷混沌系统 IEEE-754标准 现场可编程门阵列 浮点数算法
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