Implementation of RNS-Based Distributed Arithmetic Discrete Wavelet Transform Architectures Using Field-Programmable Logic

Currently there are design barriers inhibiting the implementation of high-precision digital signal processing (DSP) objects with field programmable logic (FPL) devices. This paper explores overcoming these barriers by fusing together the popular distributed arithmetic (DA) method with the residue number system (RNS) for use in FPL-centric designs. The new design paradigm is studied in the context of a high-performance filter bank and a discrete wavelet transform (DWT). The proposed design paradigm is facilitated by a new RNS accumulator structure based on a carry save adder (CSA). The reported methodology also introduces a polyphase filter structure that results in a reduced look-up table (LUT) budget. The 2C-DA and RNS-DA are compared, in the context of a FPL implementation strategy, using a discrete wavelet transform (DWT) filter bank as a common design theme. The results show that the RNS-DA, compared to a traditional 2C-DA design, enjoys a performance advantage that increases with precision (wordlength).     

火焰图像特征在火灾数字图像识别中的运用

火焰尖角数目和圆形度是早期火灾火焰的主要特征,本文主要论述了如何在数学形态学基础上,利用火灾火焰的两个特点判断和识别早期火情。实验中,对火焰的二值图像进行开运算,即先腐蚀,再膨胀,目的是为了对火焰图像进行形态学滤波,去噪。从实验结果可以看出,该算法可以很好的识别火焰和干扰源。     

32位MIPS微处理器中乘法器的设计和实现

在Booth算法的基础上,结合MIPS 4KC微处理器中的流水线结构和乘法器的工作过程,提出了一种改进的Booth乘法器的设计方法,并采用全制定方法实现,用这种方法实现的乘法器单元具有面积小、单元电路可重复性好、版图设计工作量小、功耗低等特点.     

基于HMM方法的动态手势轨迹训练性能研究

基于HMM(Hidden Markov Model,隐形马尔可夫模型)对动态手势轨迹的训练是手势识别的关键技术之一。本文对HMM的模型训练采用Baum.Welch算法,并分别从迭代次数,样本个数选取,以及模型初值选取等方面对动态手势轨迹的训练性能进行了研究。实验结果表明HMM方法对具有时空特性的动态手势轨迹识别是非常有效的。     

汽轮机转子热应力在线计算灰色数学模型

热应力计算中边界条件、物性参数和初始条件等模型输入参数的灰色特性，使得以近似点值为输入得到的计算结果缺乏准确性依据和度量，该文提出的灰色数学模型，用区间数代替近似点值建立灰色数学模型，得出热应力在线计算值的灰色描述，可以更好地符合工程计算需要。文中针对模型应用的复杂程度，以汽轮机转子为对象，对单纯灰边界问题给出了简单的端点计算法及其依据；对复合灰边界灰物性问题建立了差分格式的数学模型，应用区间高斯迭代算法，结合模型结构特点推导了简易的基于内包含不等式的算法，并且给出两种算法的数值算例对比。     

加权算术平均与几何平均关系式的新证法

利用函数极小点的性质,得到了若干个正数的加权算术平均与几何平均关系式的新证法     

软式操纵系统空间定位算法研究

针对软式操纵系统各构件的空间特性,采用适当的定位算法,将三维问题简化为二维问题进行解析求解,不仅降低了计算的复杂度,而且很好的满足了精度要求.由于能够用简单的解析式表达,所以便于计算机程序实施和推广.算例证实该算法可靠、精确,具有一定的工程应用价值.     

基于算术傅里叶变换的离散Hartley变换的快速算法

离散Hartley变换是一种有用的实值正交变换。文中对其快速算法进行研究,首先介绍利用算术傅里叶变换（AFT）计算离散傅里叶变换（DFT）可使其乘法计算量仅为O（N）,然后文章根据这一特点,分析离散Hartley变换（DHT）的结构特征,通过DFT将AFT和DHT建立了直接联系,提出了一种新的快速DHT算法。算法的计算复杂度能够达到线性O（N）,且算法结构简单,公式统一且易于实现,并与其他快速算法进行了比较,分析可知在数据长度不是2的幂次方时,文中提出的算法的计算时间明显比其他算法的计算时间要小。实验结果也验证了文中算法的有效性,从而为DHT的快速计算开辟了新的思路和途径。     

提高定点精度的FPGA信号处理算法

为了满足速度、功耗等诸多限制的要求,数字信号处理算法常使用FPGA实现。而实现时由于硬件特点,通常将浮点运算转换成定点运算,但定点转换设计流程复杂、周期长,且存在数据范围和精度之间的矛盾。利用浮点数的优点,本文改进了基于FPGA的定点数的基本运算规则,有效解决了上述矛盾。本文详细论述了实现移位、加/减、乘、除基本运算模块的方法和步骤,最后以FIR数字滤波器为设计实例。仿真结果表明:改进的定点数算法比定点运算误差小、精度高、数据范围宽,能有效地防止溢出。     

基于单片机的PID温控系统在塑料挤出机中的应用

针对在塑料挤出过程中温度控制的重要性，介绍了一种新型的PID温度控制系统。该系统采用高性能单片机芯片，可以方便地对系统加热、冷却周期及PID的各个参数进行在线设定和修改，提高了塑料挤出机的温控精度。