文档介绍：江南大学
硕士学位论文
基于NiosⅡ的FCMAC神经网络的软硬件协同设计与研究
姓名:沈宪明
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:白瑞林
20070301
摘要题名:基于的窬绲娜碛布杓朴胙芯专业:控制理论与控制工程神经网络和神经网络控制器一般具有以下特点:一是实时信息处理量远大于控制量,二是信息流多具有实时并行性。,本质上讲,并非是实现神经网络和神经网络控制器的理想选择。随着与技术的发展以及高密度、大容量器件的出现,在上硬件实现神经网络以及神经网络控制器的研究得到广泛开展,而基于嵌入式软核、可灵活调整神经网络实现后所占芯片面积与处理速度的软硬件协同设计方法还处于起步阶段。本文重点研究窬绫媸队隖神经网络控制器的实现方法、基于的窬缈芍赜肐?槭迪址椒ㄒ约盎贜腇神经网首先,研究窬绫媸兜腇迪址椒ā7治隽薋神经网络的结构与算法,并以抡嫖R谰荩玫紽神经网络的实现所需的参数;在此基础上,对窬缃杏布?榛郑赩迪至烁饔布?榈墓δ苊述,并对模块结构进行了优化;基于公司的芯片完成窬绲挠控制器的硬件设计。接着,在窬鏔迪值幕∩希ü齋开发平台,完成窬鏘?榈氖迪郑怪晌猄7⒌目裳⊥馍琛W詈螅针对窬缬布迪趾淖试础⑷砑迪炙俣嚷南肿矗岢龌贜砗的软硬件协同设计与实现解决方案,使得在窬绲氖迪钟胧褂蒙细哂辛榛性。研究表明:固有的并行处理能力,是实现姒窬绲慕虾迷靥濉神经网络的可在线学习能力使之成为系统辨识的有效工具。基于构建狿控制器具有设计灵活、能在线调整、可靠性高,开发周期短等优点。窬鏘模块的实现使用户可以方便的调用。采用软硬件协同设计方法,解决了传统神经网络硬件实现耗资源、软件实现速度慢的缺陷。关键词:模糊小脑神经网络,狿控制器,现场可编程门阵列,片上可编程系统,硬件描述语言,软硬件协同设计,。作者:沈宪明导师:白瑞林络的软硬件协同设计方法。件实现。然后,针对特定被控对象,通过调用窬缒?椋瓿闪薋—
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趁豳亿秒纱啊签名:盈刮日期:瑚旯耭∥日日期:砷年拢琭日独创性声明关于论文使用授权的说明得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含本人为获得江南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志江南大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允保密的学位论文在解密后也遵守此规定。本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名:本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规定:许论文被查阅和借阅,可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文,并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。导师签名:
第一章绪论课题的背景用电子器件、光学器件或分子,化学器件构成的计算系统。神经网络实现技术的研究主要集中在两个个连续取值的线性网络,在信号处理系统中用于抵消通讯中的回波和噪声。应用十分广泛纠。感知目前,神经网络的应用实现方法主要还停留在用现有的逑导扑慊D馐迪稚窬辑与组合逻辑的电路功能。的体系结构因各生产厂商而不同,但一般条件下都遵循这样一种神经网络研究在近几十年取得了引入注目的进展,从而激起了不同学科与领域的专家和学者的巨大热情和浓厚兴趣,人们普遍认为它将使电子科学和信息科学产生革命性的变革。国际著名的神经网络专家窬绲亩ㄒ迨牵骸吧窬缡且桓鲆杂邢蛲嘉M扑结构的动态系统,它通过对连续或断续式的输入作状态响应而进行信息处理S纱丝杉窬计算机与当前的电子计算机有着本质不同,而神经计算机系统就是指根据神经网络及其计算特点,方面,硬件实现和软件模拟。神经网络的硬件实现可追溯到年代末年代初,年,计算机科学家用硬件完成了最早的神经网络模型,称之为感知器,用来模拟生物的感知和学习能力“年,电机工程师和提出了自适应线性元件,它是一器和5ジ錾窬DP汀K蔷芙邮芏嗦肥淙耄⒛茏允视Φ男薷挠胝庑┦淙胂喽杂Φ突触强度チㄖ,。其突触强度通过一种电子机械的方法来改变ü桓龅缍泶锏淖6锤谋渫淮デ慷,、价格高、运行不可靠等。则用电阻的方法来表示突触强度。神经网络实现的另一种方法是在传统计算机上通过编写软件来模拟神经网络计算。典型代表有:年蚑在腁行乃瞥龅腗案慕蚆年和瞥龅腜低常闞大学推出的闙学的低骋约旯揽萍即笱瞥龅男阅芸捎肷鲜鱿低虫敲赖腉砑拟神经计算机。网络。这种做法的明显缺点就是现有的计算体系不适合神经网络的结构特点。在某些实时控制的应用场合,