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齐 齐 哈 尔 大 学 外文翻译成稿 学 院 通信与电子信息工程学院 专业班级 电子064 学生姓名 徐 丹 指导教师 董 亮 成 绩 一种实时小波变换计算的SOPC核结构在工业中的应用 摘要——小波变换已经被应用在很多领域，从图像处理通信。本文介绍SOPC为核心输入信号为小波变换计算的设计和实现。这个核连接到其他类似内核执行上级小波变换。由于其灵活性，本文阐述的电路可SOPC中，因此建立数字系统用低成本FPGA的硬件资源实时计算相当复杂的行动，SOPC系统中其余的核所利用。在数据处理这一核心方面取得的成果使小波变换计算是高速信号包括SOPC为核心可能，如数据压缩，脉冲检测等在过去几年中，小波变换在信号处理的重要急剧增加，而此转换应用中采用数量也相应增加。在这个数学变换的领域，通常可应用于需要在短的时间内高速率数据信号处理。这些装置最有前途的特点是集成了大量的可编程硬件资源，可用于实现两个数字信号处理单元和插入现成的组件（在这种情况下被称为核），如微处理器，内存控制器等，以整合整个数字系统。由于整个系统是在单芯片这些设备被称为（SOPCs）[45]。本文介绍SOPC为核心，输入信号小波变换计算设计和实施。这个核可在SPC中，这种方式建数字系统，能够计算相当复杂的实时，使用成本低廉的硬件资源FPGA，。这个核使得在这些设备SOPC成为可能，能够计算一个完整的SOPC的小波变换和这一计算结果用于执行诸如数据压缩脉冲检测等更高一级的业务在SOPC所有元素的互连要求该共享信号和所有元素的功能总线定义。虽然标准定义不同，联网计划为这个核的选择是[6]。本文介绍的电路基于SPC的横臂核。本文的其余部分安排如下。第二节介绍小波变换算法和。然后，在第三节我们描述了小波变换横臂核硬件结构的使用，有计算小波变换和连接这一核到总线的体系结构。第四节讨论在计算准确性和硬件资源的使用实施取得的成果。最后，第五节这项工作的结论离散小波变换（）成的滤有两不同的FIR滤波器输入信号：[N] (低通滤波器）和h[N]高通滤波器）。输入信号包含低频和高频成分。为了减少这两个组件冗余信息，为过滤器的输出值降低采样率，只使用每两个样本之一。因此，整个系统的数据传输速率保持恒定（输入信号分为两个不同的输出信号，们有一半的初始数据速率）。 图2－1 小波算法的框图 ． ． ． （2－1） 图2 多相实施的框图这个乘法器和寄存器 (2-2) 图2－3 实施框图 包含偶数和奇数组件[n]和[N]滤器多相矩阵可的矩阵[89]。图3所示体系结构可以实现。这一次硬件储更为明显：数减少，[10]。在这种情况下，两个滤波器（高通和低通滤波器）共享相同的延迟单的执行也这样一个，（除） （1）两种滤波器（h[n]和g[n]）具有相同的长度，因此该系数（L）相同。 （2）输出信号必须降低采样率，从而降低了输出样本数量的计算。 （3）滤波器系数按公式3相互关联： (3-1) h [n]和g[N]滤波器中相同系数的共享，使两滤波器共享它们的延迟单元，只有乘法器和加法器须为滤波器的实施而反复执行。正如上一节所述，在不同体系结构的最终采样操作中，小波算法被用于降低电路的复杂性：因为我们有两个采样周期来计算两个滤波器的输出值，我们使用第一周期计算输入信号的低通元件部分，重复使用相同的硬件元件，使用第二期计算高通元件部分。但是由于两个滤波器不同，其系数也将不同，因此，在一些其他的解决办法中要求硬件重用是被允许的。此处的主要问题是与系数间的关系（见公式 (3-1)）：一半是重复，而另一半恰好是相反数。因此，对N阶滤波器来说，我们仅需要N不断地被乘，N路多路复用器和信号改变电路。 如图3-1所示，四阶滤波器小波电路的实现框图。不断地输入不同的乘数取决于所期望的输出（低通或高通组件）。有限状态机控制着信号的选择和分享所有硬件操作。寄存器用于存储信号的低通部分，而高通部分用于输出计算值。因此，这两个信号，可同时在系统的输出获得。 图3－1 四阶小波滤波器结构框图 该体系结构如图3－1，当只要求延迟N – 1个单元，采用N次实施延迟N个单元。然而，添加最后的延迟单元，以提高整个电路的速度性能。因