买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：成都医学院

摘要：本发明公开了一种基于FPGA的分段线性分数阶运算IP核，输入转换模块接收ADC采集数据并进行格式转换后发送给非线性运算模块和线性运算模块，非线性运算模块计算数据分数阶运算中的非线性卷积运算结果，其中二项式系数采用分段线性拟合计算得到，线性运算模块计算数据分数阶运算中的线性卷积运算结果，合并运算模块将非线性卷积运算结果和线性卷积运算结果融合得到分数阶运算结果并发送给输出转换模块进行格式转换后进行输出。本发明使用多段线性的方式来拟合真实二项式系数曲线，通过段数可配置的特点来灵活适应不同应用场景，同时采用并行方式来提高运算效率。

主权项：1.一种基于FPGA的分段线性分数阶运算IP核，其特征在于，包括输入转换模块、非线性运算模块、线性运算模块、合并运算模块和输出转换模块，其中：输入转换模块用于接收ADC采集数据并将其转换为浮点或定点小数格式，得到转换后的数据xn，其中n表示采样点数，n＝1,2,…，然后将数据xn分为两路，一路发送至非线性运算模块，另一路发送至线性运算模块；非线性运算模块用于计算数据xn分数阶运算中的非线性卷积运算结果Wn，并发送给合并运算模块，非线性卷积运算结果Wn的计算公式如下： 其中，m表示可内存长度，bj表示二项式系数，j＝0,1,…,L-1，L表示二项式系数的总数，二项式系数bj的计算方法如下：当j＝0,1,…,m-1，采用理论计算公式求解得到二项式系数bj，当j＝m,m+1,…,L-1，采用分段线性拟合得到二项式系数bj，具体方法如下：设二项式系数bm至bL-1由K段线性函数组成，以k表示段数，其中1≤k≤K，以Lk表示第k段线性函数的长度，即第k段的拟合系数bj个数为Lk，第k段线性函数以yk表示，使线性函数yk经过bnk-1和bnk，采用理论计算公式计算得到bnk-1和bnk，则第k段线性函数yk的斜率βk采用如下公式计算： 其中，n0＝m-1，nk＝nk-1+Lk；然后采用如下公式计算得到二项式系数bj：bj＝bj-1+βk,nk-1＜j≤nk线性运算模块用于计算数据xn分数阶运算中的线性卷积运算结果Sn，并发送给合并运算模块，线性卷积运算结果Sn的计算公式如下： 合并运算模块在接收到非线性卷积运算结果Wn和线性卷积运算结果Sn后，根据公式计算得到数据xn分数阶运算结果Dαxn，其中表示分数阶时间间隔系数，然后将分数阶运算结果Dαxn发送给输出转换模块；输出转换模块对合并运算模块计算得到分数阶运算结果Dαxn进行格式转换，根据实际需要选择保留原采集数据格式或转为量化数据进行输出。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 成都医学院 基于FPGA的分段线性分数阶运算IP核