Emulador de circuitos adaptivos análogos sobre un FPGA

Abstract

La implementacion de algoritmos de procesamiento adaptivo de señales y aprendizaje de máquina en VLSI análogo de señal mixta se dificulta por las características no ideales del hardware utilizando para diseñar las unidades funcionales de los algoritmos.Estas características incluyen: no linealidades variación de parámetros,fuga de carga y dependencias con la temperatura en el circuito.Dado que el proceso de diseño e implementación de circuitos VLSI es largo y costoso,es necesario disponer de una heramienta que permita la evaluación y emulación del desempeño del algoritmo implementado antes de pasar a la etapa de fabricación.Simuladores de circuitos como SPICE permiten evaluar algunos de estos factores,pero,debido al bajo novel al que estas herramientas simulan los circuitos,sus tiempos de ejecución son largos y prohíben la evaluación de sistemas de mediana y gran escala. En esta Memoria de Título, se realiza el estudio,evaluación y análisis general de un algoritmo de aprendizaje y procesamiento adaptivo de señales que presentan propiedades atractivas de aprebdizaje y procesamiento en VLSI.se describe la operación y las principales caracteristicas de algunas de las unidades ariméticas y procesamiento utilizadas en VLSI análogo y de señal-mixta. Se estudia una herramienta software existe que simula estos circuitos.Y se desarrolla una herramienta hardware en verilog HDL y matlab, que permite incorporar los efectos de hardware en la emulación de algoritmos, permitiendo la evolución y interacción de sistema de mediana y gran escala, facilitando el estudio de nuevas implementaciones y posibles mejoras en los circuitos para contrarestar los efectos no deseados del hardware