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基于RISC-Ⅴ的脑电信号分类SOC设计实现

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基于RISC-Ⅴ的脑电信号分类SOC设计实现

作者：杨澎北京化工大学

学位级别：硕士

脑电信号是一种使用电生理指标记录大脑在活动时大量神经元同步发生突触后电位经总和后形成的信号,研究脑电信号的分类可以帮助人们更好地理解人类大脑的工作原理,从而促进脑科学的发展。脑电信号的分类需要高性能的处理器来快速处理数... 详细信息

脑电信号是一种使用电生理指标记录大脑在活动时大量神经元同步发生突触后电位经总和后形成的信号,研究脑电信号的分类可以帮助人们更好地理解人类大脑的工作原理,从而促进脑科学的发展。脑电信号的分类需要高性能的处理器来快速处理数据并对其进行分类,而传统的处理器指令集架构存在复杂度高、代码密度低、商业授权贵等问题。近些年发展起来的新型精简指令集架构RISC-Ⅴ不仅免费、开源、结构简单,而且具有低功耗和高性能的特点,可以满足脑电信号分类的处理需求。因此,研究如何将脑电信号分类与RISC-Ⅴ的优点相结合,对推进脑机系统的发展具有重要意义。本文针对结构紧凑、泛化能力强的脑电信号分类算法EEGNet进行分析,结合开源的RISC-Ⅴ处理器,设计实现了一种脑电信号分类SOC。针对分类算法,首先对算法训练后的权重数据进行量化处理,以提高计算速度;然后从硬件资源利用的角度对算法进行一系列优化,而在循环计算实现方面,根据各层循环的特点进行时序优化,以降低计算延迟;最后根据总线协议对算法进行接口综合,生成脑电信号分类算法模块。在此基础上进行软硬件协同设计,在硬件层面以RISC-Ⅴ处理器作为控制端,采用AXI总线挂载算法模块,同时对调试模块以及数据传输模块进行设计。在软件层面构建RISC-Ⅴ交叉编译及调试环境,以及集编译环境与调试为一体的嵌入式开发环境。最后,将SOC部署在FPGA上。为验证本文方法的有效性,本文采用了PhysioNet上发布的公开脑电信号数据集对本文所实现的分类算法模块以及本文所构建的SOC进行了实验验证。实验结果表明,量化前的分类算法的分类准确率为64.94%,量化后的分类算法的分类准确率为64.86%,准确率下降仅有0.08%。同时,本文所设计实现的脑电信号分类SOC处理3秒时间的脑电运动信号数据仅需0.14秒,相较于分类算法模块在ZYNQ平台下的计算速度提升约3.5倍,同时具有低功耗和资源利用量小的优势,能够满足实时处理脑电信号数据的需求。

关键词：脑电信号分类分类算法 EEGNet SOC RISC-Ⅴ

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澎湃怒潮集

澎湃怒潮集

丛书名：双子星丛书

1978年

作者：澎湃

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铁道车辆车轮强度设计方法探讨

铁道学报 2007年第1期29卷 102-108页

作者：刘会英张澎湃米彩盈中国北车集团四方车辆研究所试验研究部山东青岛266031 西南交通大学机械工程学院四川成都610031

鉴于目前国内尚无车轮强度的设计计算标准,本文对车轮强度设计方法进行探讨。提出了主动轮和从动轮车轮强度计算的载荷工况和当量静应力及当量疲劳应力计算方法。依据实验数据提出了4种车轮材料的许用应力。根据本文方法编制处理程序并... 详细信息

鉴于目前国内尚无车轮强度的设计计算标准,本文对车轮强度设计方法进行探讨。提出了主动轮和从动轮车轮强度计算的载荷工况和当量静应力及当量疲劳应力计算方法。依据实验数据提出了4种车轮材料的许用应力。根据本文方法编制处理程序并以中国铁路在役客车的KKD型车轮和蓝箭动车主动轮为例,对静强度及疲劳强度进行了计算分析。分析结果表明:本文论述的车轮强度设计方法,计算结果符合实际,具有可操作性。

关键词：车轮强度设计方法

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铜催化苯并噻唑与二芳基碘鎓盐的芳基化反应

有机化学 2020年第8期40卷 2476-2482页

作者：李怀贵杨澎许峥杜正银傅颖西北师范大学化学化工学院兰州730070

二芳基碘盐具有毒性低、反应条件温和及选择性高的优点,在有机合成中一直受到关注,已被广泛用作芳基化试剂,可用于芳杂环化合物的交叉偶联反应和芳基化反应等.发展了一种铜催化下苯并噻唑与二芳基碘鎓盐反应合成2-芳基苯并噻唑衍生物的... 详细信息

二芳基碘盐具有毒性低、反应条件温和及选择性高的优点,在有机合成中一直受到关注,已被广泛用作芳基化试剂,可用于芳杂环化合物的交叉偶联反应和芳基化反应等.发展了一种铜催化下苯并噻唑与二芳基碘鎓盐反应合成2-芳基苯并噻唑衍生物的方法.该方法具有底物范围广泛、基团耐受性良好及产率高等优点.

关键词：苯并噻唑芳基化二芳基碘鎓盐交叉偶联反应 C-H键的活化

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针灸妇科学研究进展

1991年

作者：李复峰杨澎玉

摘录起自我战国时期止于清末,各医书中有关文献及近代发表于各期刊中的论文。

ISBN: (纸本)7538817972

摘录起自我战国时期止于清末,各医书中有关文献及近代发表于各期刊中的论文。

关键词：妇产科病针灸疗法

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恍然而立

2020年

作者：澎湃镜相

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加强审计法治化建设探析

中国内部审计 2012年第11期 90-91页

作者：杨澎姜玉玺中国人民财产保险有限公司沈阳支公司白山市审计局

审计法治化建设的主要内容是指审计机关必须依法审计，要在法定的职责范围内，按照法定的程序开展工作，并对违法越权行为承担相应的法律责任。这是依法治国、建设社会主义法治国家的目标在审计工作领域的具体体现。

关键词：法治化建设依法审计社会主义法治国家审计机关法律责任越权行为依法治国审计工作

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垃圾分类的全球经验与上海实践

利润中心和转移价格──企业集团发展中的资金积累问题

2020年

作者：澎湃研究所

本书定位为一本立足上海经验（2019年开始全城垃圾分类工作，并是全国第一个实行垃圾分类的城市）、兼具全球视野（介绍全球包括亚洲的日本、韩国，欧洲的德国、荷兰、西班牙、英国，非洲的尼日利亚，大洋洲的澳大利亚，以及美国），专... 详细信息

ISBN: (纸本)9787560893174

本书定位为一本立足上海经验（2019年开始全城垃圾分类工作，并是全国第一个实行垃圾分类的城市）、兼具全球视野（介绍全球包括亚洲的日本、韩国，欧洲的德国、荷兰、西班牙、英国，非洲的尼日利亚，大洋洲的澳大利亚，以及美国），专注垃圾分类与资源再生的社会议题研究与解读性出版物。希望通过数据、图解、案例、分析和纪实性的影像等，成为一本对全中国都有重要参考意义、指导教育意义的书，提升人们的环境意识和责任感，为全球都在面对的垃圾处理这一紧迫议题提出中国的思考与回应。

关键词：垃圾处理普及读物

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经济与管理研究 1999年第3期20卷 49-50页

作者：杨宏亮杨澎涛华侨城集团公司深圳市518053 营口市化纤总厂 115000