Проектирование Калмановского фильтра на ПЛИС на основе моделирования
Model-Based Kalman Filter Design on an FPGA
2021-11-25
SCID: 54.1/8uwczz5k
Discuss with AI
реализация на FPGAКалмановский фильтрMATLAB SimulinkModel Composerмодельно-ориентированное проектирование
Figures from the paper
Abstract (AI)
В статье представлен проект и реализация в реальном времени Калмановского фильтра в аппаратуре с использованием модельно-ориентированного подхода. Фильтр разработан с применением различных типов данных в среде MATLAB/Simulink с использованием библиотеки Model Composer Blocks. После автоматической генерации кода с помощью Model Composer разработанный фильтр экспортируется в Vivado Design Suite в виде интеллектуальной собственности (IP). Верификация проекта проводится на программируемой пользователем вентильной матрице (ПЛИС). Сопоставляя эталонную модель в MATLAB и аппаратную реализацию, производится проверка точности данных. Кроме того, анализируются показатели производительности для приложений реального времени, такие как временные характеристики и использование ресурсов.
Key Findings
1
Модельный Калманов фильтр был разработан в MATLAB Simulink с использованием библиотеки Model Composer и реализован на FPGA.
2
Автоматическая генерация кода через Model Composer позволила экспортировать фильтр как IP-блок в Vivado Design Suite для аппаратной реализации.
3
Проверка на FPGA сравнивала аппаратную реализацию с эталонной моделью MATLAB для подтверждения точности данных.
4
Были проанализированы показатели производительности, важные для реального времени, включая временные характеристики и использование ресурсов FPGA.
5
Дизайн поддерживает разные типы данных в Simulink, демонстрируя гибкость модельного подхода к аппаратному развёртыванию фильтра Калмана.
Research Object
Модельный Калмановский фильтр, реализованный как IP для FPGA (сгенерированный из MATLAB Simulink Model Composer и задеплоенный на FPGA)
Research Subject
Корректность и производительность аппаратной реализации в реальном времени, включая проверку точности данных по сравнению с эталонной моделью MATLAB, времевые характеристики и использование ресурсов на FPGA
Publication Details
Publication Date
2021-11-25
Journal
Publisher
ISSN
Cited by
3
Access Type
Author Information
Download PDF
Subscribe to digest