基于硬件實(shí)現(xiàn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電子鼻設(shè)計(jì).pdf

1、在氣體檢測(cè)方面，與傳統(tǒng)的檢測(cè)方法相比，電子鼻由于有價(jià)格便宜、體積小、方便攜帶、可以實(shí)時(shí)測(cè)量等方面的優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛應(yīng)用。最近幾年來，國(guó)內(nèi)外與電子鼻相關(guān)的研究也越來越多。電子鼻系統(tǒng)主要涉及氣體傳感器、模式識(shí)別等方面的技術(shù)。氣體傳感器是電子鼻的基礎(chǔ)，影響著電子鼻的整體性能。現(xiàn)有氣體傳感器存在交叉敏感，要識(shí)別出氣體信息，需要多個(gè)傳感器組成陣列，再用模式識(shí)別算法識(shí)別出陣列信號(hào)所對(duì)應(yīng)的氣體信息。
　　本文以8個(gè)氣體傳感器組成傳感器陣列，選用

2、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為模式識(shí)別算法。由于軟件實(shí)現(xiàn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)存在運(yùn)算速度慢、穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)，專用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片雖然運(yùn)算速度快但不靈活，且價(jià)格較貴，本文選用FPGA實(shí)現(xiàn)離線學(xué)習(xí)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法。首先設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)BP神經(jīng)隱含層結(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵部分——Sigmoid函數(shù)和乘累加模塊，在此基礎(chǔ)上，完成隱含層結(jié)點(diǎn)和輸出層結(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)。然后，用以上結(jié)點(diǎn)和存儲(chǔ)權(quán)值閾值的ROM模塊以及必要的控制邏輯，實(shí)現(xiàn)基于FPGA的離線學(xué)習(xí)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)設(shè)計(jì)完成電子鼻系統(tǒng)的硬件電