对数域电路论文_李宏民

导读:本文包含了对数域电路论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:对数,电路,小波,振荡器,导线,低功耗,低电压。

对数域电路论文文献综述

李宏民[1](2008)在《模拟小波基的构造及其对数域电路实现与应用研究》一文中研究指出小波变换是近十年出现的一种新的时频分析方法,因其具有多分辨率与“数学显微镜”的特点而成为分析非平稳和瞬变信号强有力的工具。到目前为止,小波变换已被广泛地应用在图像处理、量子力学、雷达、语音分析、模式识别、地震勘探、数据压缩、故障诊断和定位等众多领域。然而,传统的小波变换是用数字计算方法来实现的,由于运算量大实时处理性差,对模拟信号进行小波变换需要A/D与D/A处理,增加了系统功耗与体积。这阻碍了小波变换在植入式医疗设备、雷达通信之类对功耗、速度等有严格要求的领域中应用。以此为背景,为拓宽小波变换的应用范围,探索连续小波变换的模拟硬件实现已成为当前学术界研究的热点。瞬时缩展(Instantaneous Companding)对数域电路理论是近几年来国际学术界用来发展低电压、低功耗模拟VLSI的一项关键技术,该技术有效地解决了低电源电压与保持宽动态范围的矛盾。本文将瞬时缩展对数域电路技术与小波变换理论相结合,以心电信号分析,电力谐波检测,语音信号包络提取为应用背景,对连续小波变换的对数域模拟VLSI实现进行深入而系统的研究。旨在用单片模拟VLSI代替数字计算,在低功耗的条件下,实时实现信号的小波变换,促进连续小波变换在便携式电子设备、可植入式生物医学仪器、高速信号处理设备等系统中的应用。本文在以下几个方面取得了创新性成果:1.根据连续小波变换的模拟计算实现原理,给出了一类新的小波基函数的定义,即模拟小波基,以该类小波基函数为母小波的连续小波变换能够直接用模拟VLSI实现。提出了构造模拟小波基函数的优化数学模型。2.构造模拟小波基函数的数学模型是一个高维、多峰复杂函数的非线性约束最优化问题,难以用传统的优化方法求解。针对这一问题,提出了一种新的混合粒子群算法。该算法以全局寻优能力强的混沌粒子群算法搜索的全局解为初值,再用局部序列二次规划(SQP)进行精细搜索,最终得到精确全局最优解。测试实验表明,对于高维复杂非线性函数,所提出的混合粒子群算法都具有很强的全局寻优能力,搜索精度与效率较同类型的算法都有不同程度的提高。3.利用所提出的混合粒子群算法,根据给出的数学模型分类构造了5种模拟小波基,即类似Gaussian一阶导数小波的Gaussian一阶导数模拟小波基函数、类似Marr小波的Marr模拟小波基函数、类似Morlet小波的Morlet模拟小波基函数、类似复Gaussian小波的复Gaussian模拟小波基函数、类似复Morlet小波的复Morlet模拟小波基函数。其中,复Morlet模拟小波基函数的构造为一多目标优化问题,用提出的基于混合粒子群的多目标优化算法来求解该问题。实验结果表明:所构造的这些模拟小波基函数十分接近与之相对应的常用小波,并继承了其优良的时频性质。4.应用所构造的Gaussian一阶导数模拟小波基,设计了用于心电信号QRS波特征提取的Gaussian一阶导数模拟小波变换对数域电路。通过该电路对心电信号进行连续小波变换,按小波变换系数模极大值原理实现QRS波检测。并设计了模极大值检测电路。基于模拟小波变换电路的心电信号分析方法能满足低功耗、实时处理等应用要求的需要,便于单片集成,特别适用于植入体内的微型心脏起搏器之类的便携式生物医学仪及移动心电监护系统等。实验结果表明了该方法的有效性,检测效果与纯软件方法相当。5.针对用纯软件方式实现电力谐波检测小波分析方法中存在的实时性差、检测设备功耗与体积较大、不能处理高频率的谐波信号等问题,应用所构造的Morlet模拟小波基,首次提出了基于低电压、低功耗对数域Morlet模拟小波变换电路的电力谐波检测方法。以模拟VLSI代替软件,对谐波电流进行连续小波变换,实现谐波检测。仿真结果表明:所设计的小波变换电路在低电压、低功耗的条件下能准确、快速地将不同频率的整数次与非整数次谐波检测出来。6.研究了连续复小波变换的对数域模拟VLSI实现及其应用。提出了具有灵敏度低,动态范围大等特点的规范正交梯形结构高阶对数域滤波器设计方法,设计了基于规范正交梯形结构的复Morlet模拟小波滤波器对数域电路,通过共用复小波滤波器传输函数的A与B状态系数矩阵的对应电路,节省了整个复小波变换芯片的面积,提高了系统集成度,减小了功耗。利用跨导线性原理构建了求模与求相位电路。首次采用连续复小波变换电路进行语音信号包络提取,实验结果表明,复小波变换电路能在低功耗的条件下,实时地准确提取不同细节的语音信号包络。(本文来源于《湖南大学》期刊2008-04-04)

蔡理,王森[2](2007)在《一种基于对数域电路的混沌振荡器》一文中研究指出在类双涡卷混沌动态模型的基础上,提出了一个变型的状态空间方程模型,它适合于用对数域电路实现。通过对该系统的仿真研究结果表明,此模型具有正的Lyapunov指数,证实了其混沌动力学特性的存在。并给出了基于对数域电路的混沌振荡器的实现。(本文来源于《空军工程大学学报(自然科学版)》期刊2007年02期)

李必安[3](2006)在《小波函数和连续小波变换的对数域电路实现的研究》一文中研究指出小波变换是80年代后期发展起来的应用数学分支,具有多分辨率的特点。连续小波变换是分析非平稳信号的有力工具,在信号处理上有广泛的应用。为了适应工程中处理信号的实时性要求,采用硬件实现连续小波变换的研究发展迅速。瞬时缩展电路又称对数域电路,是近些年来国际学术界用来发展低电压低功率模拟VLSI的一个重要关键技术。其有效地解决了低电压电源、噪声和高频性能的矛盾,使电路在最小电源电压下获得适当的动态范围和低功率。它是实现连续小波变换芯片的重要途径之一。这类电路的设计方法具有系统化、模块化的特点,适合连续小波变换系统这样的大规模电路的实现。用瞬时缩展技术实现小波变换在国内外是一个开创性的工作,研究成果为实时小波信号处理提供了新的途径。本文研究了连续小波变换的模拟电路实现,及其对数域流电路综合理论与设计方法。首先,介绍小波变换的基本理论知识,针对小波变换的时-频分析特性以及多分辨分析特性做了比较详细的介绍。然后,我们对对数域电路的特点进行了分析和介绍。在此基础上我们提出了一种对数域微分电路,对其工作原理进行了详细的分析和电路仿真,并利用该电路实现了一种小波函数。文中详细探讨了一维连续小波变换的对数域电路的实现方式,提出了一个利用复解调技术的小波变换电路,利用PSPICE软件对其中的主要模块进行了分析和仿真。并对一个六通道的音频小波变换系统的参数进行了分析设计。最后讨论了电路存在的各种因素及其可能对电路造成的影响。(本文来源于《湖南大学》期刊2006-04-10)

黄清秀[4](2005)在《连续小波变换的瞬时缩展对数域电路实现》一文中研究指出小波分析是泛函分析、Fourier分析、样条分析、调和分析、数值分析的完美结晶,在信号处理、图像处理、语音分析、模式识别、量子物理及众多非线性科学领域得到了应用,在信号检测、特征提取、故障诊断和定位、数据压缩等方面都能看到小波分析的应用成果。然而小波变换阶段需花费大量的计算消耗是小波分析和算法广泛应用的一个主要障碍。为克服这一障碍,大大促进小波理论的应用,并使这种应用更具实时特性,研究小波变换的硬件实现,即开展实时小波变换快速算法及其硬件实现具有特别重要的理论意义和学科意义。 小波变换的硬件实现研究历史不是很长,且还处于初步阶段。1993年R.T.EDWARDS和M.D.GODFREY研制了第一个模拟音频小波变换芯片,此后有利用开关电容网络实现的音频连续小波变换和模拟CMOS实现的高频连续小波变换,这些小波变换芯片的问世对于推动小波理论的应用起到了重要的作用。 纵观小波变换硬件实现的发展,其主流是VLSI技术,而目前VLSI是朝着低电压低功率方向发展。从目前国内外对该领域的研究状况来看,已经有应用声表面波器件及开关电容电路进行小波变换及重构器件的实现。在小波变换实现的VLSI技术中,如何研究出低电压低功率VLSI小波变换芯片是一个很有应用前景的发展方向。瞬时缩展(Instantaneous companding)电路理论是近几年来国际学术界用来发展低电压低功率模拟VLSI的一个重要关键技术,信号在处理前被对数压缩,然后指数扩展、以恢复最初的动态范围,利用了二极管的大信号指数特性,虽则系统的内部是非线性,但整个系统的输入、输出保持线性,这种处理内部电压摆幅较小,从而具有高工作频率、低畸变和低干扰。瞬时缩展电路技术有效地解决了低电源电压、噪声和高频性能的矛盾,使电路在最小电源电压下获得适当的动态范围和低功率。本文的研究将对推动瞬时缩展电路理论与设计技术应用于小波变换及其网络实现、建立和发展新学科、推动小波理论的发展及其广泛实时应用有重要的理论意义和实际意义。 小波变换的实现包括离散小波变换和连续小波变换的实现两个方面。从研究成果来看,对离散小波变换的数字电路实现的研究比较成功,出现了许多实用化芯片。而对模拟电路实现连续小波变换的研究进展比较缓慢,提出的系统结构不多,形成的实用芯片较少,已有的系统在集成度、分析精度、系统功耗等方面的性能都有待改进。 从电路设计方法和生产工艺来看,模拟电路的设计方案和实现工艺都比数字电路复杂。对数域电路作为新型的模拟电路,运行在电流模式状态下,具有低电压、低功耗的特点。这类电路的设计方法具有系统化、模块化的特点,适合连续(本文来源于《湖南大学》期刊2005-04-08)

戴媛媛[5](2005)在《连续小波变换的BiCMOS对数域电路实现》一文中研究指出小波分析是一种自适应时—频局部化方法,可自动调节时—频窗,具有很强的灵活性,它的应用涉及到通信信号处理、雷达图象分析等众多领域。为了适应工程中处理信号的实时性要求,采用硬件实现连续小波变换的研究发展迅速。目前,连续小波变换的VLSI实现方法可分为时域法和频域法两类。用时域法实现连续小波变换的处理速度快,结构相对简单,便于一体化集成,适合要求快速计算小波系数的场合。而频域法实现方案多,比较灵活,能实现的小波函数种类也比时域法多。 模拟集成电路设计的一个主要研究方向是低电压、低功耗的电路实现。近几年来在这一发展方向上出现的处理技术首推瞬时缩展技术。这种技术可以很好的解决在低电源电压下,保持动态范围和高频率工作点的问题。瞬时缩展技术运用的一个典型实例就是对数域滤波器。BiCMOS(Bipolar CMOS)是CMOS和双极器件同时集成在同一块芯片上的技术,其基本思想是以CMOS器件为主要单元电路,而在要求驱动大电容负载之处加入双极器件或电路。用BiCMOS实现的对数域电路,利用了双极型晶体管的精确的指数特性,以形成跨导线性环,以及MOS晶体管便于实现电流镜及电压跟随器,且有很高的电流增益和比双极型晶体管更低的饱和电压,占用面积小等优点,使得此项技术对低电压、低功耗的集成电路设计非常具有吸引力。 本文提出了用对数域电路实现连续小波变换的一种方法。利用复解调技术将设计带通滤波器组转化为设计相对简单的低通滤波器组问题,给出了分解与重构的系统流程。设计并分析了BiCMOS对数域电流控制振荡电路,对数域积分器和高斯滤波器等主要的模拟电路,最后对该方法的误差来源与补偿措施进行了讨论。论文中的理论分析与计算以及仿真结果表明,用对数域电路实现连续小波变换的方法可行,电路实现简单,设计过程规整,适合运用于低电压、低功耗、高速的场合。(本文来源于《湖南大学》期刊2005-03-18)

王彦岭[6](2004)在《对数域压扩滤波器(电路)的设计及应用研究》一文中研究指出对数域压扩技术利用BJT晶体管等有源器件的指数Ⅰ-Ⅴ特性,对信号作对数压缩处理,大大降低了电路内部节点电压的摆幅,能在低电源电压下保持大信号动态范围和高工作频率,该技术的主要应用是设计具有低电压、宽调谐范围、高工作频率和宽动态范围特性的连续时间全集成滤波器——对数域滤波器(或电路)。 本文首先介绍了对数域压扩技术利用的有源器件的特性,对数域压扩滤波的基本原理及静态和动态跨导线性原理;基于基本对数域积分器的电路拓扑结构,给出了单输入反相对数域积分器、单输入同相对数域积分器,差分双输入对数域积分器及甲乙类对数域积分器等不同结构的对数域积分器的电路实现,考察了对数域积分器和线性Gm-C积分器的功耗特性,通过对比指出对数域滤波器(电路)在低电源电压下更具低功耗优势;并以对数域积分器电路为例,讨论了晶体管非理想因素对对数域滤波电路性能的影响并提出了有效的补偿措施。 接着,本文依次阐述了几种可行的对数域滤波电路综合设计方法,其一是基于LC梯形网络运算模拟的对数域滤波器设计方法,采用该方法设计实现了叁阶切比雪夫低通对数域滤波器、五阶切比雪夫低通对数域滤波器和二阶带通对数域滤波器,并通过仿真分析验证了设计的可行性;其二是基于柏努利单元电路的晶体管级对数域滤波器设计方法,给出了采用该方法设计得到的有损对数域积分器和二阶低通对数域滤波器的电路实现,并通过仿真分析考察了其幅频特性;其叁是基于状态空间方程的对数域滤波器(电路)设计方法,并基于该方法利用全NPN指数跨导单元电路改进了一二阶对数域振荡器的设计,而后基于该方法设计了叁阶通用对数域滤波器。 最后本文考察了对数域滤波器(电路)在音频滤波、硬盘驱动器读取通道、小波变换VLSI硬件实现等方面的应用,并阐述了与对数域压扩滤波类似的基于强反型MOSFET实现的平方根域压扩滤波的基本原理及设计方法,给出了基本的平方根压扩积分器的设计实现并介绍了平方根压扩滤波电路的研究及应用现状,以期完善压扩滤波的概念。(本文来源于《湖南大学》期刊2004-02-05)

龚李亮,何怡刚,彭玉楼[7](2003)在《基于对数域电路的连续小波变换模拟实现的可行性分析》一文中研究指出在目前国外提出的几种用于实现连续小波变换的电路中,我们抽取了电路中几种关键的模拟器件进行分析,并且讨论了器件与对数域电路之间的关系。我们的目的是为了讨论用对数域电路实现连续小波变换的可行性。我们在最后的结论中提出了一个构想:构造少数几个对数域电路基元,再利用电路基元来简化用于连续小波变换实现的模拟电路设计。(本文来源于《微电子学与计算机》期刊2003年08期)

蔡理,马西奎[8](2002)在《对数域积分电路的噪声特性研究》一文中研究指出介绍了瞬时缩展积分器的基本原理,对数域积分器是其中重要的一种。由于对数域电路是基于晶体管的对数指数缩展特性,且晶体管本身存在噪声源,使得它的噪声呈现出信号与噪声相互调制的特性,这与线性非缩展积分电路噪声为常数是有所不同。文中采用积分器框图形式,将噪声集中考虑为一固定噪声源进行分析,最后得出了甲类和甲乙类工作状态的对数域积分器信噪比SNR的计算公式。研究表明,只有甲乙类工作的积分电路可饱和到SNRmax,使其动态范围能比甲类状态电路的动态范围扩展很多。(本文来源于《电路与系统学报》期刊2002年02期)

凌燮亭,秦巍,胡波[9](2000)在《对数域积分电路的分析与应用》一文中研究指出本文分析了一种对数域积分电路的特性 ,以及极间电容对其性能的影响 .在此基础上给出了一般对数域滤波器的设计方法 ,以及其在宽频带的流控振荡器 (ICO)和锁相环电路中的应用 ,并给出了模拟结果(本文来源于《电子学报》期刊2000年02期)

对数域电路论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

在类双涡卷混沌动态模型的基础上,提出了一个变型的状态空间方程模型,它适合于用对数域电路实现。通过对该系统的仿真研究结果表明,此模型具有正的Lyapunov指数,证实了其混沌动力学特性的存在。并给出了基于对数域电路的混沌振荡器的实现。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

对数域电路论文参考文献

[1].李宏民.模拟小波基的构造及其对数域电路实现与应用研究[D].湖南大学.2008

[2].蔡理,王森.一种基于对数域电路的混沌振荡器[J].空军工程大学学报(自然科学版).2007

[3].李必安.小波函数和连续小波变换的对数域电路实现的研究[D].湖南大学.2006

[4].黄清秀.连续小波变换的瞬时缩展对数域电路实现[D].湖南大学.2005

[5].戴媛媛.连续小波变换的BiCMOS对数域电路实现[D].湖南大学.2005

[6].王彦岭.对数域压扩滤波器(电路)的设计及应用研究[D].湖南大学.2004

[7].龚李亮,何怡刚,彭玉楼.基于对数域电路的连续小波变换模拟实现的可行性分析[J].微电子学与计算机.2003

[8].蔡理,马西奎.对数域积分电路的噪声特性研究[J].电路与系统学报.2002

[9].凌燮亭,秦巍,胡波.对数域积分电路的分析与应用[J].电子学报.2000

论文知识图

对数域电路CFOS/LOG电路和微分器级联网络基于对数域电路的混沌振荡器实...基于CMOS对数域积分器的Marr小波变换...4 的对数域电路级联单端对数域积分器

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

对数域电路论文_李宏民
下载Doc文档

猜你喜欢