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相控阵快速波束控制算法设计与FPGA实现 被引量：5
1
作者 虞伶俐 赵志强 黎剑 《电子信息对抗技术》 2024年第2期79-84,共6页
相控阵天线的电扫描特性使其具有扫描灵活、指向精确、可靠性高和抗干扰能力强等特点,其实现波束快速扫描、波束形状快速变化、同时多波束快速形成能力的关键技术之一是波束控制技术。针对多波束多阵元波束控制快速响应的需求,对常规单... 相控阵天线的电扫描特性使其具有扫描灵活、指向精确、可靠性高和抗干扰能力强等特点,其实现波束快速扫描、波束形状快速变化、同时多波束快速形成能力的关键技术之一是波束控制技术。针对多波束多阵元波束控制快速响应的需求,对常规单波束控制算法进行分解和优化,提出单波束内基于截断归一化的流水线设计算法、多波束并行计算方法,来进行移相控制码计算。该算法完成单波束内N个阵元的移相码计算仅需(N+12)T(其中T为系统工作时钟的周期,典型值为8 ns),可快速计算各天线阵元所需移相控制码。所提方法较传统单波束移相控制码计算方法时间缩短一个数量级以上,并已在FPGA上得到实际验证与应用。 展开更多
关键词 波束控制 并行计算 流水线 FPGA
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面向深度神经网络加速芯片的高效硬件优化策略 被引量：7
2
作者 张萌 张经纬 +2 位作者 李国庆 吴瑞霞 曾晓洋 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期1510-1517,共8页
轻量级神经网络部署在低功耗平台上的解决方案可有效用于无人机(UAV)检测、自动驾驶等人工智能(AI)、物联网(IOT)领域,但在资源有限情况下,同时兼顾高精度和低延时来构建深度神经网络(DNN)加速器是非常有挑战性的。该文针对此问题提出... 轻量级神经网络部署在低功耗平台上的解决方案可有效用于无人机(UAV)检测、自动驾驶等人工智能(AI)、物联网(IOT)领域,但在资源有限情况下,同时兼顾高精度和低延时来构建深度神经网络(DNN)加速器是非常有挑战性的。该文针对此问题提出一系列高效的硬件优化策略,包括构建可堆叠共享计算引擎(PE)以平衡不同卷积中数据重用和内存访问模式的不一致;提出了可调的循环次数和通道增强方法,有效扩展加速器与外部存储器之间的访问带宽,提高DNN浅层网络计算效率;优化了预加载工作流,从整体上提高了异构系统的并行度。经Xilinx Ultra96 V2板卡验证,该文的硬件优化策略有效地改进了iSmart3-SkyNet和SkrSkr-SkyNet类的DNN加速芯片设计。结果显示,优化后的加速器每秒处理78.576帧图像,每幅图像的功耗为0.068 J。 展开更多
关键词 深度神经网络 目标检测 神经网络加速器 低功耗 硬件优化
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NN-EdgeBuilder:面向边缘端设备的高性能神经网络推理框架
3
作者 张萌 张雨 +2 位作者 张经纬 曹新野 李鹤 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期3132-3140,共9页
飞速发展的神经网络已经在目标检测等领域取得了巨大的成功,通过神经网络推理框架将网络模型高效地自动部署在各类边缘端设备上是目前重要的研究方向。针对以上问题,该文设计一个针对边缘端FPGA的神经网络推理框架NN-EdgeBuilder,能够... 飞速发展的神经网络已经在目标检测等领域取得了巨大的成功,通过神经网络推理框架将网络模型高效地自动部署在各类边缘端设备上是目前重要的研究方向。针对以上问题,该文设计一个针对边缘端FPGA的神经网络推理框架NN-EdgeBuilder,能够利用基于多目标贝叶斯优化的设计空间探索算法充分探索网络每层的并行度因子和量化位宽,接着调用高性能且通用的硬件加速算子来生成低延迟、低功耗的神经网络加速器。该文使用NN-EdgeBuilder在Ultra96-V2 FPGA上部署了UltraNet和VGG网络,生成的UltraNet-P1加速器与最先进的Ul-traNet定制加速器相比,功耗和能效比表现分别提升了17.71%和21.54%。与主流的推理框架相比,NN-Edge-Builder生成的VGG加速器能效比提升了4.40倍,数字信号处理器(DSP)的计算效率提升了50.65%。 展开更多
关键词 神经网络推理框架 设计空间探索 多目标贝叶斯优化 硬件加速算子
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基于FPGA的多运动目标检测算法实现 被引量：4
4
作者 朱鹏程 王夫康 +2 位作者 曹允 窦亮 王岩 《光电子技术》 CAS 2023年第1期74-79,共6页
针对目标检测对实时性要求越来越高的情况,提出了一种基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)实现的多运动目标检测算法。该方法通过帧差法提取运动目标,然后基于距离阈值对形态学处理后的图像进行目标分割,最后对... 针对目标检测对实时性要求越来越高的情况,提出了一种基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)实现的多运动目标检测算法。该方法通过帧差法提取运动目标,然后基于距离阈值对形态学处理后的图像进行目标分割,最后对运动目标标记显示。系统通过CMOS摄像头采集视频,采用FPGA平台外接DDR3高速大容量缓存,实现了视频图像的采集、存储、目标检测和显示。实验结果表明,提出的多目标检测系统能够有效的实时检测出多个运动目标,并且在分辨率为1 024×600的情况下帧率达到38 fps。 展开更多
关键词 现场可编程门阵列 运动目标检测 帧差法 阈值
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sCMOS相机驱动电路开发 被引量：2
5
作者 高策 李保权 李海涛 《电子设计工程》 2018年第24期11-16,共6页
极弱光高分辨率成像在国防、空间科学等领域都有广泛需求。现代技术的发展,尤其是低噪声背照sCMOS器件的发展,为开发高端的EBCMOS极弱光成像器件奠定了基础。本论文基于EBCMOS极弱光成像探测器的相机驱动电路的研发为目的,选用了背照式s... 极弱光高分辨率成像在国防、空间科学等领域都有广泛需求。现代技术的发展,尤其是低噪声背照sCMOS器件的发展,为开发高端的EBCMOS极弱光成像器件奠定了基础。本论文基于EBCMOS极弱光成像探测器的相机驱动电路的研发为目的,选用了背照式sCMOS传感器Gsense400BSI,首先分析了它的功能和参数,并根据该传感器的驱动方式,设计了它的硬件电路系统和软件逻辑功能;通过仿真验证了软件的逻辑功能和时序波形,得出了EBCMOS小型相机硬件驱动电路方案可行的结论。 展开更多
关键词 sCMOS 极弱光成像 硬件 软件 仿真
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FPGA配置用FLASH型PROM数据失效分析及防护措施 被引量：1
6
作者 刘浩 段红亮 +2 位作者 张雪峰 张欣光 杨薇秀 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2021年第4期117-121,共5页
为解决SRAM型FPGA配置用国产FLASH PROM数据失效导致系统配置不成功的问题,从失效因素和失效机理等方面进行了分析。分析认为芯片上电复位电压阈值过低是导致故障出现的原因,根据分析结果给出了针对PROM数据失效问题的技术和管理两方面... 为解决SRAM型FPGA配置用国产FLASH PROM数据失效导致系统配置不成功的问题,从失效因素和失效机理等方面进行了分析。分析认为芯片上电复位电压阈值过低是导致故障出现的原因,根据分析结果给出了针对PROM数据失效问题的技术和管理两方面防护措施,并对技术防护措施有效性进行了仿真验证,证明措施有效。 展开更多
关键词 FPGA PROM 数据失效 防护措施
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sCMOS相机系统设计 被引量：1
7
作者 王伶杰 杨世洪 《电子设计工程》 2022年第5期159-164,169,共7页
为了满足天文和科学应用领域对高动态范围、高灵敏度、低噪声成像系统的需求,文中选用背照式、科学级CMOS(sCMOS)图像传感器GSENSE6060BSI,开发了一套以FPGA为核心处理器的相机系统。针对该传感器的特性,设计了相机的电路结构,用VHDL语... 为了满足天文和科学应用领域对高动态范围、高灵敏度、低噪声成像系统的需求,文中选用背照式、科学级CMOS(sCMOS)图像传感器GSENSE6060BSI,开发了一套以FPGA为核心处理器的相机系统。针对该传感器的特性,设计了相机的电路结构,用VHDL语言编写了FPGA的逻辑控制代码,实现了对传感器的驱动和对图像数据的后续处理;用MFC编写了相机的控制软件,完成了对相机系统的控制。经实际验证,该相机系统各部分功能正常,相机在标准(STD)模式和高动态范围(HDR)模式下均已顺利成像。 展开更多
关键词 科学级CMOS 背照式 GSENSE6060BSI FPGA
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宽带电力线载波通信系统的FFT实现 被引量：10
8
作者 迟海明 陈翔 +1 位作者 周春良 唐晓柯 《电子测量技术》 2018年第22期5-9,共5页
在分析了基4 FFT算法的基础上,提出了迭代计算1 024点基4 FFT的一种数字逻辑实现结构。蝶形计算单元使用共享寄存器和共享复数乘法器来减少面积,同时通过流水线设计降低延时。设计了一种存储结构通过存储器分组、交叉连接及特定的访问... 在分析了基4 FFT算法的基础上,提出了迭代计算1 024点基4 FFT的一种数字逻辑实现结构。蝶形计算单元使用共享寄存器和共享复数乘法器来减少面积,同时通过流水线设计降低延时。设计了一种存储结构通过存储器分组、交叉连接及特定的访问时序实现两路蝶形计算单元无等待访问。块浮点单元根据每次迭代计算得到的最大值实时压缩数据,提高了数据处理的动态范围。旋转因子单元通过正弦对称性,将旋转因子存储空间减小75%。通过MATLAB仿真,定点FFT的输出信噪比达50.4 dB。相应的RTL实现通过Systemverilog得以验证。采用SMIC 40 nm LOGIC0040LL标准单元库综合,在PVT为ss/0.99 V/-40℃下,最高时钟为310.5 MHz,吞吐量为2.11 Gbps,面积为161.36 kGE,功耗为10.14 mW。 展开更多
关键词 宽带电力线载波通信 快速傅立叶变换 迭代 蝶形运算 块浮点 信噪比
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一种超导系统信号检测器的研究
9
作者 吴林 张镘 史建华 《山西电子技术》 2021年第4期71-73,78,共4页
超导磁共振系统的图像质量是系统综合的体现,是系统软硬件各个部件密切配合和优化校正算法结果。本文通过理论分析和实验数据,揭示了信号检测器模数转换器时钟相位噪声对超导核磁共振图像信噪比的影响,并针对超导磁共振信号检测器的设计... 超导磁共振系统的图像质量是系统综合的体现,是系统软硬件各个部件密切配合和优化校正算法结果。本文通过理论分析和实验数据,揭示了信号检测器模数转换器时钟相位噪声对超导核磁共振图像信噪比的影响,并针对超导磁共振信号检测器的设计,提出了一种改善超导磁共振成像系统信号检测器信噪比的方法。 展开更多
关键词 超导系统 信号检测 相位抖动 相位噪声 信噪比
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