طراحی و شبیه سازی فیلترهای وفقی پاسخ ضربه نامتناهی دو بعدی با استفاده از vhdl

پایان نامه
چکیده

هدف از این پژوهش طراحی، شبیه سازی و سنتز فیلترهای وفقی پاسخ ضربه نامحدود(iir) دو بعدی با استفاده از زبان توصیف سخت افزاری vhdl جهت پیاده سازی روی تراشه fpga می باشد. در این طرح از قابلیت ذاتی فیلتر iir در رسیدن به پاسخی معادل فیلترهای fir با تعداد ضرایب کمتر، و درنتیجه کاهش سطح سخت افزاری ، افزایش فرکانس کاری و کاهش توان مصرفی جهت پیاده سازی و کاربردهای سخت افزاری استفاده می شود. برای این منظور روش فرمول بندی خطای معادله جهت حفظ پایداری فیلتر در طول عمل تطبیق و الگوریتم وفقی lms به منظور تطبیق ضرایب بکار گرفته می شود. ابتدا یک فیلتر وفقی iir یک بعدی طراحی ، شبیه سازی و سنتز می شود و عملکرد آن برای کاربردهای حذف نویز وفقی و شناسایی معکوس سیستم ارزیابی می شود. نتایج شبیه سازی و سنتز توانایی فیلتر وفقی iir را جهت حذف اغتشاش و شناسایی درست ضرایب سیستم ناشناس تایید می کند. در طراحی فیلترهای وفقی iir دو بعدی، معادله ی سیستمی این فیلترها به صورت مخرج قابل تفکیک، جهت دستیابی به ساختارهای یک بعدی وفقی و داشتن کنترل بیشتر بر روی قطب های سیستم تقریب زده می شود. نتایج به دست آمده صحت عملکرد فیلترهای وفقی iir دو بعدی قابل تفکیک با مرتبه 1×1 را جهت حذف نویز گوسی از تصاویر دیجیتال تایید می کند و در ادامه فیلترهای وفقی iir دو بعدی با مرتبه 2×2 و ساختار غیر قابل تفکیک با استفاده از الگوریتم دو بعدی lms برای حذف نویز گوسی طراحی، شبیه سازی و سنتز می شوند که در مقایسه با ساختارهای قابل تفکیک مقدار سیگنال به نویز بیشتری را نشان می دهند. برای بهینه سازی سخت افزاری معماری های ارائه شده و افزایش ماکزیمم فرکانس کاری از تکنیک هایی نظیر ماژول های محاسباتی خط لوله، الگوریتم dlms و کاهش مسیرهای بحرانی، استفاده می شود. همچنین برای کاهش نویز مربوط به کوانتش ضرایب و در نتیجه افزایش معیار سیگنال به نویز روش حساب ممیز شناور به کار گرفته می شود. در این پژوهش برای مدلسازی و شبیه سازی از نرم افزار های سنتز xlinx و quartus، شبیه ساز modelsim و همچنین دو نرم افزار مطلب و c# استفاده شده است.در پایان فیلترهای وفقی iir طراحی شده روی یک بورد سخت افزاری fpga از خانواده spartan3 پیاده سازی شده و صحت عملکرد آنها تایید می شود.

منابع مشابه

طراحی و شبیه سازی تبدیل فوریه سریع دو بعدی برای پردازش تصویر با استفاده از vhdl

روش های پردازش تصویر در حوزه زمان مبتنی بر دست کاری مستقیم پیکسل ها در تصویر است که هنگام اجرای فیلتر کردن از خواص همبستگی و پیچش استفاده می شود، ولی پردازش تصویر در حوزه فرکانس شامل تبدیل تصویر به حوزه فوریه، فیلتر کردن تبدیل فوریه تصویر و سپس محاسبه تبدیل معکوس برای بدست آوردن نتیجه ی پردازش شده است. در تصاویر کوچک روش پردازش تصویر در حوزه زمان مفید است ولی در تصاویر بزرگ به دلیل پیچیدگی محاس...

طراحی سخت افزار سیستم رمزگذاری و رمزگشائی DES با استفاده از زبان شبیه ساز VHDL

در این مقاله سخت افزار سیستم رمزنگار DES طراحی و عملکرد آن بررسی می شود. این سخت افزار که پالس ساعت 20MHz کار می کند ، قادر است که داده های ورودی را با نرخی برابر Mbps 80 رمز کند که نسبت به سخت افزارهای موجود ،دو برابر سریعتر است. سخت افزار طراحی شده بصورت مدار مجتمع ساخته می شود. کلیه مراحل طراحی و بررسی عملکرد سخت افزار با استفاده از زبان استاندارد VHDL انجام شده است. مزیت استفاده از VHDL ای...

متن کامل

شبیه سازی یک بعدی ضربه قوچ در سیالات غیرنیوتنی

بر خلاف مطالعات گذشته در جریان‌های غیر ماندگار سیالات غیر نیوتنی که از مدل‌های پیچیده دو بعدی جهت محاسبه گرادیان سرعت استفاده شده است در این تحقیق مدل‌های یک بعدی جهت محاسبه افت غیرماندگار به کار گرفته شده است که امکان پیاده سازی سریعتر و سرعت اجرایی بالاتری دارند. هدف اصلی این تحقیق بررسی پدیده ضربه قوچ در سیالات غیرنیوتنی از نوع توانی (Power law) با استفاده از مدل‌های برونون و زیلک می‌باشد. ج...

متن کامل

شبیه سازی ذوب سیستمهای دو بعدی

  The study of a two-dimensional (2-D) system started nearly half a century ago when Peierls and Landau showed the lack of long range translational order in a two-dimensional solid. In 1968, Mermin proved that despite the absence of long range translational order. Two-dimensional solids can still exhibit a different kind of long range bond orientation. During the last decade, fascinating theori...

متن کامل

شبیه سازی عددی تهویه و سرمایش ساختمان با استفاده از ترکیب بادگیر و دودکش خورشیدی (دیدگاه دیفرانسیلی و دو بعدی)

در حال حاضر در کشور ایران حدود چهل درصد از کل مصرف انرژی مربوط به بخش ساختمان می�گردد که مقدار قابل توجهی ازآن صرف گرمایش و سرمایش آن می شود؛ در نتیجه علاوه بر مصرف بی رویه سوخت?های فسیلی، آلودگی محیط زیست را نیز به همراه دارد. در این مقاله جهت صرفه?جویی در مصرف سوخت و کاهش مشکلات زیست محیطی با ارائه ایده استفاده از انرژی خورشیدی جهت به حرکت درآوردن خود به خودی هوا در داخل ساختمان توسط دودکش خو...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده برق و الکترونیک

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023