演化硬件在線進(jìn)化試驗(yàn)平臺(tái)研究.pdf

1、隨著電子系統(tǒng)的復(fù)雜化、高集成度化,傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程使電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)變得越來越繁瑣,同時(shí)系統(tǒng)的仿真、效能測試和功能驗(yàn)證不能同時(shí)展開,設(shè)計(jì)的通用性、可靠性也得不到保證。演化硬件技術(shù)的提出使上述問題的解決成為可能。演化硬件是將模擬生物進(jìn)化過程的進(jìn)化算法與可編程器件相結(jié)合,通過進(jìn)化機(jī)制獲得滿足要求的電路結(jié)構(gòu),使電路能夠像生物一樣根據(jù)環(huán)境的變化自主地、動(dòng)態(tài)地實(shí)現(xiàn)自身重構(gòu),從而提高了惡劣環(huán)境下硬件的穩(wěn)定性及系統(tǒng)的可靠性,延長了硬件的使用壽命。目前,針對(duì)

2、演化硬件技術(shù)研究主要集中在”電路進(jìn)化設(shè)計(jì)”和”在線自適應(yīng)與容錯(cuò)”兩個(gè)方面。
　　本文介紹了進(jìn)化算法流程、特點(diǎn)及基本操作,主要針對(duì)演化硬件的在線進(jìn)化方式,進(jìn)行演化硬件在線進(jìn)化試驗(yàn)平臺(tái)研究,研究了基于可編程開關(guān)陣列的演化硬件在線進(jìn)化試驗(yàn)平臺(tái),并對(duì)基于FPGA的演化硬件在線進(jìn)化試驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了初步的研究,主要概括為:
　　1.對(duì)進(jìn)化算法的分類和特點(diǎn)進(jìn)行了討論,重點(diǎn)介紹了遺傳算法的流程及基本操作,詳細(xì)闡述了遺傳算法的二進(jìn)制編碼方案,通

3、過實(shí)例對(duì)遺傳算法的在線進(jìn)化方式和離線進(jìn)化方式進(jìn)行了比較。
　　2.進(jìn)行了基于可編程開關(guān)陣列的演化硬件在線進(jìn)化試驗(yàn)平臺(tái)的軟、硬件設(shè)計(jì)研究。該平臺(tái)具有較強(qiáng)的通用性,可通過該平臺(tái)進(jìn)行各種中、小規(guī)模電路的在線硬件進(jìn)化設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和多種進(jìn)化策略及進(jìn)化方法研究。
　　3.對(duì)基于FPGA的演化硬件在線進(jìn)化試驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了研究,對(duì)于FPGA來說,演化硬件的在線進(jìn)化試驗(yàn)平臺(tái)是在專門FPGA開發(fā)環(huán)境中,用硬件描述語言對(duì)其進(jìn)行功能描述,并將該描述固化于