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基于RNS的FFT和矩阵求逆的VLSI实现

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基于RNS的FFT和矩阵求逆的VLSI实现

作者：叶燕龙电子科技大学

学位级别：硕士

如今,现代通信、信号处理、多媒体和网络等技术发展日新月异,这对各种数字信号处理(Digital Signal Processing, DSP)芯片或单元,诸如FFT、DCT、矩阵求逆等的超大规模集成电路(Very Large Scale Integration, VLSI)实现要求也日益提高... 详细信息

如今,现代通信、信号处理、多媒体和网络等技术发展日新月异,这对各种数字信号处理(Digital Signal Processing, DSP)芯片或单元,诸如FFT、DCT、矩阵求逆等的超大规模集成电路(Very Large Scale Integration, VLSI)实现要求也日益提高。然而,在过去的几十年里,VLSI电路性能的提升主要得益于电路集成度的不断提高。随着集成电路工艺技术的不断进步、器件特征尺寸和工作电压的不断降低、以及电路集成度的不断增加等,未来VLSI设计将面临着两个重大问题——高速和低功耗,而大规模的并行处理技术将是解决这些问题的有效途径之一。余数系统(Residue Number Systems, RNS),作为一种非权重的并行数值表征系统,具有天然的并行和独立的特性,即它可用多个并行且独立的简单(小位宽)运算代替传统的二进制数值表征系统下的单次复杂(大位宽)运算,以提高运算速度以及降低运算单元的功耗,从而提高并行处理器中的单个处理单元的性能。因此,RNS在DSP系统中的巨大应用潜力值得我们去挖掘。然而,由于RNS自身存在的一些基本问题,比如数值缩放、符号检测等尚未获得很好地解决,因此,这也就限制了现今RNS的应用范围。于是,为探索RNS在DSP系统应用中的优点与不足,拓宽其应用范围,本文以基于RNS的2048点FFT和四阶Hermite矩阵求逆的VLSI实现为例,首先,讨论了在基于RNS的FFT和矩阵求逆VLSI实现时需要考虑的一些基本问题,给出其可行的算法、结构和实现方法,为高速、低功耗DSP芯片的VLSI设计提供一些新方法和技术准备;接着,分别详细介绍了基于RNS的FFT和矩阵求逆VLSI实现方法和过程;然后,结合现有RNS的研究成果,对RNS在DSP系统应用中遇到的问题进行归纳,对其进行分类,并分析了其可能的原因;最后,对RNS在应用中遇到的这些问题做进一步总结,将其归纳为数学问题和工程问题两大类,对于不同的问题,选择一个便于理解或实现的角度对其进行分析,为RNS在DSP系统或者其他领域中的进一步应用提供一些参考。

关键词：余数系统超大规模集成电路(VLSI) 快速傅里叶变换(FFT) 矩阵求逆数字信号处理(DSP)

一种有符号余数系统2~n缩放方法及VLSI实现

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中国科学：信息科学 2010年第6期40卷 899-908页

作者：马上胡剑浩叶燕龙张林凌翔电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室成都611731

数值缩放的高效VLSI实现是余数系统(RNS)应用于数字信号处理(DSP)系统中的关键问题之一.文中首先提出了有符号余数系统数值缩放通用算法,明确给出了在负数情况时修正常量的计算方法.在此基础上给出了一种有符号余数系统2n缩放的高效实... 详细信息

数值缩放的高效VLSI实现是余数系统(RNS)应用于数字信号处理(DSP)系统中的关键问题之一.文中首先提出了有符号余数系统数值缩放通用算法,明确给出了在负数情况时修正常量的计算方法.在此基础上给出了一种有符号余数系统2n缩放的高效实现方法,该方法利用中国剩余定理和一个较小的冗余基实现基扩展以获取RNS整数的低n比特信息,并借助所引入的冗余基用奇偶检测完成RNS整数的符号检测,同时还提出了冗余基更新方法及负数情况下冗余通道修正常量计算方法.分析结果表明所提出的RNS数值缩放方法的复杂度仅同RNS的动态范围位宽呈线性关系,并避免了使用查找表(LUT).最后,完成了此方法和基于串行方式的2n缩放算法的VLSI实现,在相同约束条件下该方法的面积和功耗均减小了35%左右,而关键路径延时则减小了12%左右,VLSI版图也表明了该方法具有更简单的芯片内联结构.

关键词：余数系统超大规模集成电路缩放中国剩余定理基扩展符号检测

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模2^n-2^k-1加法器高效VLSI设计与实现

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微电子学与计算机 2010年第10期27卷 1-7页

作者：马上叶燕龙胡剑浩电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室四川成都610054

模加法器是余数系统(Residue Number System,RNS)的基本运算单元,2n-2k-1形式的余数基易于构建大动态范围和具有优良复杂度平衡性的多通道余数基.基于前缀运算和进位修正算法提出了一类新的模2n-2k-1加法通用算法及其VLSI实现结构.该算... 详细信息

模加法器是余数系统(Residue Number System,RNS)的基本运算单元,2n-2k-1形式的余数基易于构建大动态范围和具有优良复杂度平衡性的多通道余数基.基于前缀运算和进位修正算法提出了一类新的模2n-2k-1加法通用算法及其VLSI实现结构.该算法消除了重复的进位信息计算,且可采用任意已有的前缀运算结构.与同类型模加法器的分析对比结果表明,提出的模2n-2k-1加法器具有优良的"面积×时延"特性.

关键词：余数系统模加法器并行前缀进位修正超大规模集成电路

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以{2^n-1,2^n,2^n＋1}为基的余数系统2^n高性能缩放

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电子科技大学学报 2010年第2期39卷 306-310页

作者：马上胡剑浩叶燕龙电子科技大学通信抗干扰国家级重点实验室成都611731

关键词：中国剩余定理数字信号处理余数系统数值缩放超大规模集成电路

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晚风吹拂

人民文学 2024年第9期 199-202页

作者：叶燕兰不详

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发挥金融服务经济社会绿色转型作用

中国金融 2024年第17期 66-67页

作者：叶燕斐不详

近日,中共中央、国务院发布《关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》(以下简称《意见》),对当前和今后相当长一段时间我国经济社会发展绿色转型作出了全面部署,提出了全面转型、协同转型、创新转型、安全转型的总体要求和2030年乃至... 详细信息

近日,中共中央、国务院发布《关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》(以下简称《意见》),对当前和今后相当长一段时间我国经济社会发展绿色转型作出了全面部署,提出了全面转型、协同转型、创新转型、安全转型的总体要求和2030年乃至2035年的主要发展目标,吹响了加快经济社会发展全面绿色转型的号角。金融业需要深入学习,认真贯彻落实这一纲领性文件,为加快经济社会发展全面绿色转型作出应有贡献。

关键词：金融服务绿色转型创新转型我国经济社会金融业《意见》全面转型总体要求

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核心素养下的小学英语写话教学的策略探究

中国科技期刊数据库科研 2024年第10期 0142-0145页

作者：叶燕江西省赣州市会昌县白鹅中心小学江西赣州342600

随着新课改的深入,小学英语写话教学日益重视对学生核心素养的培养。核心素养,作为当下教育领域的热词,它强调的是学生的全面发展,包括语言能力、文化意识、思维品质和学习能力等多个方面。在这些能力的综合培养中,写话教学扮演着举足... 详细信息

随着新课改的深入,小学英语写话教学日益重视对学生核心素养的培养。核心素养,作为当下教育领域的热词,它强调的是学生的全面发展,包括语言能力、文化意识、思维品质和学习能力等多个方面。在这些能力的综合培养中,写话教学扮演着举足轻重的角色。本文旨在探讨在核心素养视角下,如何有效提升小学生的英语写话能力。通过分析当前小学英语写话教学的现状,并结合相关理论与实践,本文提出了一系列针对性的教学策略,以期为学生的全面发展提供有力支持。

关键词：核心素养小学英语写话教学策略探究

高效型SCR尿素计量泵精度标定台设计与验证

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汽车知识 2024年第8期 154-156页

作者：叶燕仙浙江农业商贸职业学院

柴油机广泛应用于中重型汽车中，选择性催化还原技术（Selective Catalytic Reductong,SCR）已成为柴油车降低NOX排放的首选。尿素泵作为SCR系统的核心部件之一，其计量精度对系统运行效率至关重要。针对传统的尿素泵标定方法的不足，... 详细信息

柴油机广泛应用于中重型汽车中，选择性催化还原技术（Selective Catalytic Reductong,SCR）已成为柴油车降低NOX排放的首选。尿素泵作为SCR系统的核心部件之一，其计量精度对系统运行效率至关重要。针对传统的尿素泵标定方法的不足，设计一种基于微小椭圆齿轮流量计的尿素计量泵精度标定台，包括流体回路设计、机械集成、电控单元和人机界面设计。应用验证表明，设计的标定台运行稳定、精度高，提高了标定效率。

关键词： SCR 尿素计量泵精度标定台

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素质教育中童声合唱的“情感表达”教学研究

小学教学研究 2024年第9期 49-50页

作者：叶燕好广东省深圳市宝安区宝安小学(集团)翻身小学

我国中小学音乐教育质量逐年提高,学校内外童声合唱队伍日益壮大,童声合唱所具备的新意和功能不断拓展。歌唱是人类表达内心情感的一种方式,情感是人们对事物所持有的情绪表达。文章结合教学的实践经验,从明确歌唱艺术的理念、童声合唱... 详细信息

我国中小学音乐教育质量逐年提高,学校内外童声合唱队伍日益壮大,童声合唱所具备的新意和功能不断拓展。歌唱是人类表达内心情感的一种方式,情感是人们对事物所持有的情绪表达。文章结合教学的实践经验,从明确歌唱艺术的理念、童声合唱中和谐统一的“声”与“情”两个方面入手,论述“情感表达”提高童声合唱艺术作用的途径与方法。

关键词：素质教育童声合唱情感表达

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