電気電子工学コース 中間発表 FPGAで動作する中央値を用いたフィルタ作成

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Lesson 9. 頻度と分布 §D. 正規分布. 正規分布 Normal Distribution 最もよく使われる連続確率分布 釣り鐘形の曲線 -∽から+ ∽までの値を取る 平均 mean =中央値 median =最頻値 mode 曲線より下の面積は1に等しい.
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電子制御設計製図Ⅰ 第一回 担当教員: 北川輝彦 2015 年 4 月 7 日. 電子制御工学の概要 コンピュータ 自動車 航空・宇宙 医療機器 情報 / 通信 ネットワーク ロボット 電子機器 電気 知能化システム 環境機器 電子 機械 情報 制御 計測 実験・実習.
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電気電子工学コース 中間発表 FPGAで動作する中央値を用いたフィルタ作成 田中・大山 研究室所属 電気電子工学コース 1815013 松山裕輝

CERNのLHC 周長 26.6 km 主な実験装置 ・ ALICE ・ ATLAS ・ CMS ・ LHCb 計画承認 1994 計画承認 1994 建設完成 2008 http://atlas.kek.jp/public/Visitor5g_novideo.pdf

ALICE実験におけるQGPの生成 通常の核物質 QGPの状態 グルーオン QGPの状態 https://www.bnl.gov/riken/research/QGP.php

検出器からのデータフロー

FPGAとは http://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/0609/20/news118_2.html

FPGAのLUT http://www.kumikomi.net/archives/2009/04/fpgalsifpga.php

研究で用いるFPGAの処理 FPGA GBT Decoder Pre-sorting Row Merger Baseline correction Cluster Finder Common Mode Calculation

フィルタの種類と特徴 平均値を用いたフィルタ 中央値を用いたフィルタ 仕組み ノイズの平均値を算出してADC値から減算を行う 全チャンネルの内、閾値を超えた場合をシグナルとして判断する 全チャンネルを算出に利用する メリット 回路が小さい 正確な値を算出できる デメリット 正確な値を算出できない恐れがある 回路が大きい

中央値フィルタの仕組み 確率密度関数 累積分布関数 回数 コモンモード信号のみ コモンモード信号とシグナル信号 ⅹ ADC値 回数 ⅹ 800 ⅹ コモンモード信号のみ コモンモード信号とシグナル信号 63 確率密度関数 ADC値 800 1600 ⅹ 回数 累積分布関数

中央値フィルタのブロック図

カウンタのブロック図

カウンタの機能シミュレーション 0 ns 45 ns

まとめ 中央値を用いたフィルタの理論を練り、ブロック図を作成した カウンタ部分のブロック図の作成を行い、VHDLでカウンタのコードを作成した カウンタの機能シミュレーションを行った

今後の課題 中央値を用いたフィルタを作成し、シミュレーションを行う 平均値を用いたフィルタと中央値を用いたフィルタの比較を行う

ご清聴ありがとうございました

Counterのコード1

Counterのコード2

Counterのシミュレーションコード

Arria10 ALM https://www.intel.co.jp/content/dam/altera-www/global/ja_JP/pdfs/literature/hb/arria-10/a10_handbook_j.pdf