隨著時代的發(fā)展和社會的進步,人們對個人身份識別技術的安全性要求越來越高。生物特征識別技術相比于其他身份識別技術更加安全、方便,廣泛應用于身份識別領域。在金融、安防和軍事等領域,由于傳統(tǒng)的生物特征識別技術存在著一些不足之處,比如人臉、指紋和虹膜等容易通過偽裝進行仿冒,DNA驗證成本較高,因此需要一種新的安全性更高的生物特征識別技術作為有效的補充。ECG（electrocardiogram,心電圖）是人體中普遍存在的信號且當前采集技術比較成熟,它是基于活體采集的信號,在防偽冒方面具有天然的優(yōu)勢,是當前身份識別領域的研究熱點。ECG身份識別技術相對于人臉、指紋等身份識別技術存在識別率較低的問題,為了提高ECG身份識別的準確率,目前研究人員常采用深度學習算法進行身份識別,其中卷積神經(jīng)網(wǎng)絡算法在解決物體分類、識別問題上具有獨特的優(yōu)勢,然而卷積神經(jīng)網(wǎng)絡算法存在計算密集,實時性較差的問題。針對該問題,通常采用GPU（Graphics Processing Unit）或ASIC（Application Specific Integrated Circuit）等并行計算平臺進行算法的加速,但是GPU存在... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

sigmoid激活函數(shù)

吉林大學碩士學位論文22分擁有豐富的硬件資源，使用戶具有高度的自主性，用戶可根據(jù)需要在PL完成各種硬件開發(fā)。其中Zynq7020芯片的PL部分包含的硬件資源有：（1）容量大小為36Kb的BRAM存儲器。芯片中有140片BRAM，每片BRAM的兩個端口均為獨立端口且可自主配置。每片BRAM都可配置為兩片容量大小為18Kb的雙端口存儲器，芯片總共可配置為280片每片容量大小為18Kb的存儲空間。BRAM可用于FIFO緩沖以及片內(nèi)數(shù)據(jù)的緩存。圖2.10賽靈思PYNQ-Z2開發(fā)板圖2.11Zynq-7000系列芯片簡易架構圖（2）DSP48E1資源。總共有220個可用于進行二進制補碼乘法器/累加器的DSP48E1切片。（3）豐富的I/O接口資源。由于在單芯片上集成ARM和FPGA，如何實ARM(ProcessingSystem,PS)FPGA(ProgarmmableLogic,PL)AXIZynq7000系列芯片

第2章ECG常用身份識別算法以及開發(fā)環(huán)境概述23現(xiàn)PS和PL之間高效的數(shù)據(jù)交互是一個關鍵的問題。該芯片提供了PS與PL之間高效的互連接口，通過PS-PL接口可以實現(xiàn)PS內(nèi)部Cortex-A9雙核處理器以及PS部分其他相關的資源（比如片上存儲OCM和DDR存儲器）與PL內(nèi)定制外設（IP核）的連接。該芯片的整體架構如圖2.12所示。圖2.12Zynq-7020芯片整體架構圖2.4.2系統(tǒng)軟件環(huán)境（1）Tensorflow框架該框架是谷歌公司開源的基于數(shù)據(jù)流圖的科學計算庫，適合用于機器學習、深度學習等人工智能領域。本文利用該框架在PC端構建卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模型，并完成卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模型的訓練（2）VivadoVivado是Xilinx公司2012年發(fā)布的集成設計環(huán)境，在設計環(huán)境中同時允許寄存器傳輸級（Register-TransferLevel，RTL）的電路和基于IP核的系統(tǒng)級電路設計。該開發(fā)環(huán)境還為開發(fā)人員提供了IP集成器和IP封裝器等設計工具，開發(fā)人員可以采用開發(fā)環(huán)境提供的IP核或者自定義功能并完成封裝的IP核，極大地方便了開發(fā)人員的設計。（3）VivadoHLS對于算法級和系統(tǒng)級的硬件設計，使用Verilog、VHDL等硬件描述語言開發(fā)過于復雜，利用Xilinx公司的高層次綜合工具VivadoHLS[53]開發(fā)RTL邏輯


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