一种基于FPGA的Viterbi译码器的研究与设计

针对通信系统中传统维特比(Viterbi)译码器结构复杂、译码延时大、资源消耗大的问题,提出了一种新的基于FPGA的Viterbi译码器设计。结合(2,1,7)卷积编码器和Viterbi译码器的工作原理,设计出译码器的核心组成模块,具体采用3比特软判决译码,用曼哈顿距离计算分支度量,32个碟型加比选子单元并行运算,完成幸存路径和幸存信息的计算。幸存路径管理模块采用Viterbi截短译码算法,回溯操作分成写数据、回溯读和译码读,以改进的流水线进行并行译码操作,译码延时和储存空间分别降低至和。     

基于PowerPC对FPGA上电自动加载的设计与实现

为了满足FPGA在每次上电后可以实现自动加载的要求,采用由PowerPC、Xilinx A7系列FPGA芯片、Xilinx K7系列FPGA芯片和Flash芯片组成的系统,上位机通过串口给PowerPC发送指令,PowerPC解析指令后读取上位机中的配置加载文件,文件数据通过Local bus总线传给A7系列FPGA芯片,把数据写入Flash中存储。上电后,在A7的控制下把存储在Flash中的配置文件自动加载到K7中。此系统在处理大数据量、运行高速数据接口和协议等复杂应用的同时,通过上位机方便快捷地更新配置加载文件,实现对Xilinx K7系列FPGA芯片的上电自动加载功能。在满足设计要求的基础上不需要增加专门的硬件电路实现加载功能,节约了成本,减少了电路板面积和器件的使用。     

基于改进栈式自编码器的风电机组发电机健康评估

风电机组发电机具有结构复杂、维修困难的特点,为对其进行健康评估,结合去噪自编码器与稀疏自编码器的特点,对传统栈式自编码器模型进行改进,利用模型的重构误差监测风电机组发电机的运行状态。将经离线测试得到的重构误差与在线监测得到的重构误差进行分布差异性比对,通过融合3种差异指标得到风电机组发电机的健康度。利用河北某风场实际数据对健康评估模型进行训练测试,通过实例分析证明该模型能够有效跟踪风电机组发电机的状态变化,具有故障早期识别的作用。     

基于复合PID调速的SRM直接转矩控制

由于开关磁阻电动机磁路高度的非线性,采用传统PID控制存在转速超调量大、抗干扰能力差、转矩脉动大等问题。针对以上不足,提出单神经元复合PID调速的直接转矩控制技术,利用改进的单神经元PID控制器,来提高SRM的动态特性,用积分增益自适应的传统PID控制器改善SRM的静态特性。在MATLAB/Simulink环境下搭建仿真模型,仿真结果表明:基于单神经元复合PID调速的直接转矩控制技术不仅能够大大减少SRM的转矩脉动,而且提高了系统的调速性能并增强了系统的鲁棒性。     

基于电流斩波的开关磁阻电机转矩脉动减小策略研究

开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,SR电机)在起动和低速运行时通常采用电流斩波控制(CCC)方式,该控制方法具有简单直接、可控性好和开关损耗小的特点,但同时也存在转矩脉动较大的缺点。本文在传统的电流斩波控制方式基础上,设计了可以改变斩波限的滞环比较器,通过使电流波形优化来达到转矩脉动减小的目的。仿真结果证明了该方法的合理性、有效性,为实际SR电机电流斩波控制系统的设计和转矩脉动的减小提供了新的思路。     

基于SSA-PSO-ANFIS的短期风速预测研究

针对风速具有强非线性的特点,提出一种奇异谱分析和改进粒子群优化自适应模糊推理系统的短期风速预测模型。该方法采用奇异谱分析将原始序列分解为趋势和谐波分量,对各分量分别建立模糊神经网络模型,最后将各分量预测结果叠加得到预测风速值。为提高预测精度,改用改进粒子群算法对自适应模糊推理系统的隶属度函数进行优化。以河北某风电场实测数据进行仿真并与传统的神经网络对比分析,结果表明将风速重构后分别预测再叠加降低了原始问题的复杂度,同时提高了预测精度,在不同时间间隔的风速序列预测中该模型显著降低了多步实时预测中的误差。