双电压动态可重构FPGA任务模型及调度算法 被引量：1

1

作者 徐科君 许文曜 +1 位作者 沈继忠 徐新民 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期300-304,共5页

通过对单电压动态可重构可编程逻辑门阵列(FPGA)实时任务模型的学习研究,建立基于双电压动态可重构FPGA的非可抢占任务模型.该模型很好地描述了双电压动态可重构FPGA任务的特征,在单电压任务模型的基础上增加了双电压任务模型特有的属性... 通过对单电压动态可重构可编程逻辑门阵列(FPGA)实时任务模型的学习研究,建立基于双电压动态可重构FPGA的非可抢占任务模型.该模型很好地描述了双电压动态可重构FPGA任务的特征,在单电压任务模型的基础上增加了双电压任务模型特有的属性.并基于降序首次自适应算法提出一种新的硬件任务调度算法,该算法在保证任务集限制时间内完成所有任务的同时,利用动态电压调节的方法大幅度减少了任务集完成所需要的能量.在SunSaloris工作站下对任务调度模型及其算法进行仿真和评估,实验数据表明,这种基于双电压的任务模型的调度算法,能够有效降低FPGA任务执行的能耗,对于大规模的任务,能耗最高可节省24.1%. 展开更多

关键词 双电压可编程逻辑门阵列 部分动态可重构 硬件任务调度 降序首次自适应算法

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双电压合成的无刷双馈风力发电系统矩阵变换器励磁控制 被引量：4

2

作者 杨俊华 冯小峰 +1 位作者 张先亮 吴捷 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期2074-2080,共7页

为实现双馈型风力发电系统的变速恒频运行控制,构建了能量能够双向流通的励磁装置。矩阵变换器(MC)输出电压的频率、幅值、网侧功率因数可控,通过调节矩阵变换器输出电压频率,改变无刷双馈风力发电机控制绕组的电压频率,从而保证功率绕... 为实现双馈型风力发电系统的变速恒频运行控制,构建了能量能够双向流通的励磁装置。矩阵变换器(MC)输出电压的频率、幅值、网侧功率因数可控,通过调节矩阵变换器输出电压频率,改变无刷双馈风力发电机控制绕组的电压频率,从而保证功率绕组输出电功率的频率稳定为工频。矩阵变换器采用双电压合成控制策略,控制电机的转速和功率因数;数字信号处理器应用双电压控制算法、复杂可编程逻辑器件实现4步换流方法,为矩阵变换器的双向开关提供PWM驱动控制信号。基于MatlabR2007a平台构建了MC励磁控制的无刷双馈变速恒频风力发电系统模型,通过实验室搭建的一套实际无刷双馈风力发电机组实验平台进行了相关实验,仿真和实验结果保持了较好的一致性,验证了控制方案的有效性,同时为矩阵式变换器的实际应用提供了理论和实验基础。 展开更多

关键词 双电压合成 矩阵变换器 无刷双馈电机 变速恒频 数字信号处理器(DSP) 复杂可编程逻辑器件 (CPLD)

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基于布尔逻辑的双序列搜索比对算法

3

作者 郭宁 冯萍 康继昌 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第23期205-207,共3页

传统双序列比对算法使用动态规划进行序列比对的速度慢,且准确性不高。为解决该问题,提出一种基于布尔逻辑的双序列搜索比对算法。根据一条序列中定长的碱基片段搜索2条序列的相似区,对相似区进行比对,包括相似区中碱基的比对以及子序... 传统双序列比对算法使用动态规划进行序列比对的速度慢,且准确性不高。为解决该问题,提出一种基于布尔逻辑的双序列搜索比对算法。根据一条序列中定长的碱基片段搜索2条序列的相似区,对相似区进行比对,包括相似区中碱基的比对以及子序列与另一条序列的比对,并通过并行执行机制实现加速比对。仿真实验结果表明,该算法具有较高的准确性和较好的实时性。 展开更多

关键词 双序列 布尔逻辑 搜索比对 相似区域 现场可编程门阵列

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抗强电磁干扰的高电压同步控制系统 被引量：8

4

作者 王新新 马蕾 +3 位作者 蔡新景 邹晓兵 江伟华 王鹏 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期632-636,共5页

为了在强电磁干扰环境中控制"双脉冲"实验的放电时序,研制了一台高电压同步控制系统。在采用多种常规的抗电磁干扰方法(如电磁屏蔽、光电隔离、独立电源和接地等)的基础上,该系统的核心抗干扰技术是选用高反向偏置的可控硅作... 为了在强电磁干扰环境中控制"双脉冲"实验的放电时序,研制了一台高电压同步控制系统。在采用多种常规的抗电磁干扰方法(如电磁屏蔽、光电隔离、独立电源和接地等)的基础上,该系统的核心抗干扰技术是选用高反向偏置的可控硅作为高电压脉冲变压器原边放电的控制开关。该系统由1个低电压多路时延发生器和5个独立的高电压脉冲发生器组成,它们分别放置在各自的电磁屏蔽机箱内,采用电池或电源隔离变压器供电,独立接地,时延发生器和高电压脉冲发生器之间采用光纤连接和光耦隔离。该系统可以输出5路25 kV的触发电压脉冲,各路之间时间间隔为0～1 s,最小调节时间步长为10 ns。该控制系统被成功地用于"双脉冲"放电实验中,实验证明它具有很好的抗电磁干扰能力。 展开更多

关键词 同步控制系统 多路时延发生器 高电压脉冲发生器 现场可编程门阵列 静电诱导型可控硅 双脉冲实验

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模块化多电平换流器电容电压平衡并行排序方法 被引量：12

5

作者 常非 杨中平 +2 位作者 陈俊 贾海林 许树楷 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期3166-3171,共6页

针对模块化多电平换流器(MMC)存在的电容电压均衡问题,从实际工程出发,采用了一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的并行全比较电容电压实时排序算法。基于RT-LAB在环半实物仿真平台进行了实验。结果表明,该算法实现了电容电压的排序并... 针对模块化多电平换流器(MMC)存在的电容电压均衡问题,从实际工程出发,采用了一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的并行全比较电容电压实时排序算法。基于RT-LAB在环半实物仿真平台进行了实验。结果表明,该算法实现了电容电压的排序并行处理,排序运算只需要4个时钟的运算时间,且运算时间不随桥臂子模块数量而变化,达到了实时性排序的效果。此外,该算法遵循了避免不必要的开关动作的原则,降低了器件的开关频率和开关损耗。 展开更多

关键词 高压直流输电 模块化多电平换流器 电容电压 现场可编程逻辑门阵列 实时数字仿真器 RT-LAB

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基于FPGA的双乘法器卷积加速算子的封装方法 被引量：1

6

作者 聂煜桐 沈月峰 +1 位作者 杨帆 王吕大 《计算机工程与设计》 北大核心 2022年第8期2385-2392,共8页

FPGA因其灵活性、高并行性和可定制性,在卷积神经网络的加速中表现出良好的性能。实践中通常会将卷积的乘加运算交付给FPGA的DSP块,因此DSP的使用效率会直接影响加速器的性能。将两个乘法操作封装到一个DSP块可以同时提高DSP资源的利用... FPGA因其灵活性、高并行性和可定制性,在卷积神经网络的加速中表现出良好的性能。实践中通常会将卷积的乘加运算交付给FPGA的DSP块,因此DSP的使用效率会直接影响加速器的性能。将两个乘法操作封装到一个DSP块可以同时提高DSP资源的利用率和卷积运算的速度。符号校准电路解决双乘法器封装带来的符号问题,使其支持的运算扩展到双有符号数,扩大算子对激活函数的支持范围。通过将卷积运算展开成向量内积的方式,进一步提高运算的并行度。 展开更多

关键词 卷积算子 可编程逻辑门阵列 加速器 双乘法 符号校验 循环展开 并行

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采用FPGA控制的IGBT串联高压调制器的研制 被引量：17

7

作者 陈文光 饶军 +1 位作者 饶益花 王明伟 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2827-2832,共6页

高压调制器在脉冲功率技术中有很重要的作用,而IGBT串联是固态调制器技术发展的趋势。电路分布参数及各单元电路参数的差别制约可靠性,严重时将造成IGBT在开通、关断过程中集射极间的电压超过额定值而遭损坏。为此,在新的RCD动态均压电... 高压调制器在脉冲功率技术中有很重要的作用,而IGBT串联是固态调制器技术发展的趋势。电路分布参数及各单元电路参数的差别制约可靠性,严重时将造成IGBT在开通、关断过程中集射极间的电压超过额定值而遭损坏。为此,在新的RCD动态均压电路的基础上,利用FPGA和VHDL设计了IGBT驱动信号分配电路,实现了串联IGBT各单元精确延时开通与关断控制、逻辑综合保护,并结合驱动电路完成了缺电、过流、过压保护等。工程上结合中国环流二号装置NBI抑制极电源要求,设计了12 kV/20 A的调制器。实验结果表明,该方法是一种有效的主动式动态均压方法,能为更高电压、电流等级的固态调制器设计提供好的参考与工程应用基础。 展开更多

关键词 高电压 调制器 IGBT串联 动态均压 现场可编程逻辑器件 现场可编程门阵列(FPGA)

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单相变换器简化多电平SVPWM算法 被引量：10

8

作者 熊成林 刁飞 +1 位作者 吴瑕杰 冯晓云 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期56-66,共11页

针对单相五/七电平变换器空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法实现过程复杂的问题,提出一种简化的空间矢量脉宽调制算法。该简化算法通过将单相五/七电平SVPWM算法中的参考空间电压矢量分解成为偏移矢量和单相三电平SVPWM中的空间电压矢量,从... 针对单相五/七电平变换器空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法实现过程复杂的问题,提出一种简化的空间矢量脉宽调制算法。该简化算法通过将单相五/七电平SVPWM算法中的参考空间电压矢量分解成为偏移矢量和单相三电平SVPWM中的空间电压矢量,从而将单相五/七电平SVPWM算法简化为单相三电平SVPWM算法。相比于传统单相多电平SVPWM算法和现有对实现流程简化的单相多电平SVPWM算法,所提出的简化算法分析简便,计算复杂度降低,占用的控制器资源较少,并且可以较为容易地实现电容电压平衡。基于现场可编程阵列(FPGA)设计了单相级联H桥(CHB)和二极管箝位(NPC)五/七电平逆变器传统和简化SVPWM算法,验证了所提简化算法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 单相多电平变换器 空间矢量调制 参考电压矢量分解 现场可编程逻辑门阵列 算法简化

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基于FPGA的LVDS高速差分板间接口应用 被引量：9

9

作者 李云志 李立萍 杨恒 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1138-1142,共5页

随着ADC器件速率的提高以及FPGA、DSP器件运算速度的提升,高速AD和信号处理系统之间需要进行高速、稳定的数据传输,原来广泛应用CPCI以及FDPD高速总线的带宽已经无法满足宽带接收机的数据传输速率要求,成为影响接收机性能的新瓶颈。针... 随着ADC器件速率的提高以及FPGA、DSP器件运算速度的提升,高速AD和信号处理系统之间需要进行高速、稳定的数据传输,原来广泛应用CPCI以及FDPD高速总线的带宽已经无法满足宽带接收机的数据传输速率要求,成为影响接收机性能的新瓶颈。针对这一情况,提出了一种基于LVDS差分接口的DDR传输接口,解决了这一瓶颈,并且在实际硬件平台上进行了FPGA实现,达到了18.4 Gbit/s的接口速率。 展开更多

关键词 低电压差分信号 数字接收机 双倍数据率 现场可编程门阵列

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关注区可变的实时仿真方法与平台 被引量：2

10

作者 张炳达 靳朝 +1 位作者 朱俊杰 张佳 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期211-218,共8页

交直流混合电网的实时仿真既要考虑电力电子设备的开关特性,又要保证适应较大的电网规模,在实际工程中面临诸多困难。给子网络赋予动态可变的关注标志,对关注子网络采用存储压力小的节点消去法,对非关注子网络采用计算量少的线性组合法... 交直流混合电网的实时仿真既要考虑电力电子设备的开关特性,又要保证适应较大的电网规模,在实际工程中面临诸多困难。给子网络赋予动态可变的关注标志,对关注子网络采用存储压力小的节点消去法,对非关注子网络采用计算量少的线性组合法,从而保证骨架型节点电压法的实用性。在Xilinx公司的Virtex-7 FPGA VC709开发板中,采用无缝的并行化仿真计算程序对接方式和灵活的结构参数查询方法解决了现场可编程逻辑门阵列资源的紧缺问题,设计了一种关注区可变的实时数字仿真平台。以典型的交直流混合电网为例,仿真验证了所提方法的可行性与所研发平台的有效性。 展开更多

关键词 交直流混合电网 实时仿真 骨架型节点电压法 关注区可变 现场可编程逻辑门阵列

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应用FPGA的LNG质量流量计数字部分的设计与实现 被引量：1

11

作者 孙茂一 赵普俊 唐琳 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2014年第7期46-47,51,共3页

针对现有的LNG质量流量计硬件结构较为复杂、测量精度也比较低的现状,采用FPGA器件去控制AD采样,改进了传统的LNG质量流量计的数字系统部分的设计。实验结果表明,文中所设计的应用FPGA的LNG质量流量计较以往类似的质量流量计测量精度有... 针对现有的LNG质量流量计硬件结构较为复杂、测量精度也比较低的现状,采用FPGA器件去控制AD采样,改进了传统的LNG质量流量计的数字系统部分的设计。实验结果表明,文中所设计的应用FPGA的LNG质量流量计较以往类似的质量流量计测量精度有很大提高,测量单元与数据采集、数据处理单元相分离的设计方式使得硬件结构也得到了简化。 展开更多

关键词 质量流量计 液化天然气 现场可编程逻辑门阵列 双缓冲

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基于二维Winograd算法的深流水线5×5卷积方法 被引量：1

12

作者 黄程程 董霄霄 李钊 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2021年第8期2258-2264,共7页

针对二维Winograd卷积算法中存储器带宽需求过高、计算复杂度高、设计探索周期漫长、级联的卷积存在层间计算延迟等问题,提出一种基于二维Winograd算法的双缓冲区5×5卷积层设计方法。首先使用列缓冲结构完成数据布局,以重用相邻分... 针对二维Winograd卷积算法中存储器带宽需求过高、计算复杂度高、设计探索周期漫长、级联的卷积存在层间计算延迟等问题,提出一种基于二维Winograd算法的双缓冲区5×5卷积层设计方法。首先使用列缓冲结构完成数据布局,以重用相邻分块之间的重叠数据,降低存储器带宽需求;然后精确搜索并复用Winograd算法加法计算过程中重复的中间计算结果,来降低加法运算量,从而减小加速器系统的能耗开销和设计面积;最后根据Winograd算法计算过程来完成6级流水线结构的设计,并实现针对5×5卷积的高效率计算。实验结果表明,这种5×5卷积的计算方法在基本不影响卷积神经网络(CNN)预测准确率的前提下,与传统卷积相比降低了83%的乘法运算量,加速倍率为5.82;该方法与级联3×3二维Winograd卷积组成5×5卷积的方法相比降低了12%的乘法运算量,降低了约24.2%的存储器带宽需求,并减少了20%的运算时间。 展开更多

关键词 卷积神经网络 现场可编程逻辑门阵列 Winograd算法 双缓冲区 深流水线

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