亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于FPGA的高斯噪聲發(fā)生器的設(shè)計(jì)

        2017-11-28 07:35:04朱鵬夏際金
        山東工業(yè)技術(shù) 2017年23期
        關(guān)鍵詞:均勻分布插值

        朱鵬 夏際金

        摘 要:高斯噪聲的產(chǎn)生作為一個(gè)系統(tǒng)的小模塊,需要有速度快、占用資源小、精度高等特殊要求,本文采用FPGA生成高斯噪聲,首先使用m序列發(fā)生器產(chǎn)生均勻的隨機(jī)分布的噪聲,然后利用均勻分布和高斯分布之間的映射函數(shù)關(guān)系,采用線性插值擬合出一次曲線,進(jìn)而產(chǎn)生高斯噪聲。實(shí)驗(yàn)證明該方法完全滿足工程需要。

        關(guān)鍵詞:FPGA;均勻分布;高斯噪聲;插值

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.23.085

        0 引言

        在雷達(dá)領(lǐng)域,需產(chǎn)生一個(gè)模擬目標(biāo)來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)仿真驗(yàn)證,為了盡可能模擬真實(shí)目標(biāo),需要在模擬目標(biāo)中添加高斯噪聲。傳統(tǒng)的高斯噪聲在DSP軟件系統(tǒng)中生成,生成的高斯噪聲周期有限,影響系統(tǒng)后處理??紤]到硬件資源少、精度高、速度快等特點(diǎn),本文采用FPGA生成高斯噪聲,可移植性強(qiáng)。

        1 算法介紹

        高斯噪聲與均勻噪聲有一定的映射關(guān)系,通過映射關(guān)系采用分段線性擬合方式,可以求解出高斯噪聲。由高斯噪聲和均勻噪聲對(duì)應(yīng)曲線可知,對(duì)應(yīng)曲線在[0,0.5]和[0.5,1]是對(duì)稱關(guān)系,且隨著高斯噪聲絕對(duì)值增大,對(duì)應(yīng)的斜率也逐漸增大。如果按照映射關(guān)系對(duì)應(yīng)的函數(shù)進(jìn)行計(jì)算,含有超越函數(shù)、運(yùn)算量大且不易工程實(shí)踐。如果對(duì)均勻噪聲采用線性擬合,那么高斯噪聲絕對(duì)值越高,誤差越大[1]。所以需要對(duì)均勻噪聲采用分段線性擬合,在高斯噪聲絕對(duì)值高的地方,減少擬合區(qū)間,提高擬合精度。

        2 實(shí)現(xiàn)方法

        工程實(shí)踐方案是使用m序列發(fā)生器產(chǎn)生均勻的隨機(jī)分布,這里為了減少m序列之間的相關(guān)性,采用多個(gè)m序列發(fā)生器并行工作,經(jīng)非相干化處理生成32位的均勻分布噪聲,經(jīng)過比較器,落在相應(yīng)的插值區(qū)間,最后擬合出高斯分布的噪聲[2]。

        2.1 均勻分布的噪聲產(chǎn)生

        M序列是由帶線性反饋的移位寄存器產(chǎn)生的周期最長(zhǎng)的序列。M序列的每一個(gè)狀態(tài)可以看成對(duì)應(yīng)一個(gè)隨機(jī)噪聲。當(dāng)m序列使用n級(jí)寄存器時(shí),對(duì)應(yīng)的周期最大為2n-1。M序列前后輸出具有較強(qiáng)的相關(guān)性,為了減少均勻噪聲序列的相關(guān)性,可以采取L個(gè)m序列產(chǎn)生器并行工作,不同時(shí)刻采用不同的m序列產(chǎn)生器產(chǎn)生均勻噪聲[3]。一般取L≥6, n≥20。本文使用的L=6,n=32;理論上產(chǎn)生此序列的長(zhǎng)度為232-1。

        2.2 高斯噪聲的產(chǎn)生

        高斯噪聲與均勻噪聲的映射關(guān)系可以用函數(shù)來(lái)表示:

        其中x表示均勻分布的隨機(jī)變量,y表示高斯隨機(jī)變量。采用斜率不同的折線來(lái)逼近關(guān)系曲線。在[0.5,1]段通過Matlab產(chǎn)生15段的折線,其中對(duì)Y軸的高斯分布值進(jìn)行[0,5]區(qū)間等間隔均勻分割,得到的起點(diǎn)折線坐標(biāo)(x1,y1)…(x15,y15)和對(duì)應(yīng)的斜率(k1,…k15)。

        32階M序列發(fā)生器產(chǎn)生的偽隨機(jī)數(shù)作為高斯噪聲轉(zhuǎn)換的X軸值。該值經(jīng)過量化之后會(huì)落在[0,1]區(qū)間內(nèi)。考慮到均勻噪聲和高斯噪聲關(guān)于(0.5,0)對(duì)稱。在[0,0.5]區(qū)間內(nèi)的值進(jìn)行取反操作,就可得到[0.5,1]對(duì)應(yīng)的區(qū)間值,最后在[0.5,1]擬合出該值。

        3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

        本文在Altera公司的EP4SGX360芯片上實(shí)現(xiàn)該設(shè)計(jì),高斯取值范圍[-5,5],均值0,方差1 的高斯噪聲。使用Modelsim仿真產(chǎn)生10000個(gè)點(diǎn)的噪聲值,并將10000點(diǎn)結(jié)果導(dǎo)入matlab里繪制直方圖如圖1所示,可見生成的噪聲序列密度符合高斯分布,達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        基于分段插值的方法產(chǎn)生高斯噪聲精度高,而且占用的FPGA資源比常規(guī)方法少,是FPGA產(chǎn)生高斯噪聲的一種非常有效的方法,并且易于工程實(shí)現(xiàn)。

        參考文獻(xiàn):

        [1]肖沛,林季資.一種偽隨機(jī)數(shù)組合發(fā)生器的研究.數(shù)理醫(yī)藥學(xué)雜志,2009(02):315-320.

        [2]束禮寶,宋克柱,王硯方.偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的FPGA實(shí)現(xiàn)與研究[J].電路與系統(tǒng)學(xué)報(bào),2003,8(03):121-124.

        [3]曾祥能,張永順.基于改進(jìn)M序列的數(shù)字噪聲源設(shè)計(jì)及其FPGA實(shí)現(xiàn)[J].電視技術(shù),2008,1(48):3.endprint

        猜你喜歡
        均勻分布插值
        接觸壓力非均勻分布下彎曲孔道摩阻損失分析
        基于Sinc插值與相關(guān)譜的縱橫波速度比掃描方法
        電磁感應(yīng)綜合應(yīng)用檢測(cè)題
        一種改進(jìn)FFT多譜線插值諧波分析方法
        基于四項(xiàng)最低旁瓣Nuttall窗的插值FFT諧波分析
        Blackman-Harris窗的插值FFT諧波分析與應(yīng)用
        橢球上三維均勻分布的參數(shù)估計(jì)
        關(guān)于兩個(gè)均勻分布總體標(biāo)準(zhǔn)差比的估計(jì)
        久久福利资源国产精品999| 偷拍综合在线视频二区日韩| 国产一区资源在线播放| 一区二区三区在线少妇| 99噜噜噜在线播放| 少妇做爰免费视频了| 国产女厕偷窥系列在线视频| 欧美日韩国产一区二区三区不卡| 国农村精品国产自线拍| 中国一级免费毛片| 国产成人cao在线| 日本久久精品在线播放| 亚洲第一女优在线观看| 欧美男生射精高潮视频网站| 国产免费爽爽视频在线观看 | 亚洲精品中文字幕无乱码麻豆| 中文精品久久久久中文| 亚洲av天堂在线免费观看| 无码人妻精品一区二区三区蜜桃| 亚洲精品成人网线在线播放va| 国产99在线视频| 女同视频网站一区二区| 国产人妖在线视频网站| 国产成人无码精品久久久免费| 国产香蕉国产精品偷在线| 野花社区www高清视频| 天天狠狠综合精品视频一二三区| 日韩人妻av不卡一区二区三区| 日本中文字幕有码网站| 国产丝袜在线精品丝袜| 亚洲av日韩精品久久久久久| 阿v视频在线| 亚洲一区二区自偷自拍另类| 无遮挡18禁啪啪羞羞漫画| 中文字幕av无码一区二区三区| 试看男女炮交视频一区二区三区| 在线a人片免费观看高清| 一区二区在线观看日本免费| 成人欧美一区二区三区在线| 亚洲色欲久久久综合网| 99JK无码免费|