超聲波瓶體厚度檢測及其材料分類的研究，保障公共安全

本次項(xiàng)目的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計(jì)為兩級人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其中一級內(nèi)部神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，如圖10所示；二級人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)框圖，如圖11所示：

圖10 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部示意圖

圖11 二級人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)框圖

我們依據(jù)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本特點(diǎn)，采用乘法器封裝的形式進(jìn)行基本實(shí)現(xiàn)，其實(shí)現(xiàn)方法，如圖12所示：

圖12 乘法器的封裝

那么一級神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的FPGA實(shí)現(xiàn)，如圖13所示：

圖13 一級人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的FPGA實(shí)現(xiàn)

1. CORDIC計(jì)算特殊函數(shù)算法簡介

如果利用FPGA實(shí)現(xiàn)某種數(shù)字信號處理算法，并且算法使用了一個(gè)非普通的（超越）代數(shù)函數(shù)，我們可以利用泰勒級數(shù)來近似這個(gè)函數(shù)。

這樣問題就簡化成一系列的乘法和加法運(yùn)算了。一種可供考慮的更為有效的方法就是基于坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字式計(jì)算機(jī)（Coordinate Rotation Digital Computer，CORDIC）的算法。CORDIC算法是建立在眾多應(yīng)用基礎(chǔ)之上的，如適應(yīng)性濾波器，F(xiàn)FT，DCT,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

正式定義的CORDIC算法，如下式所示：

實(shí)現(xiàn)CORDIC結(jié)構(gòu)可采用兩種基本結(jié)構(gòu)：較為簡潔的狀態(tài)機(jī)和高速全流水處理器。