طراحی و پیاده سازی فیلتر میان گذر FIR کم توان برای تطبیق داده های زیستی با FPGA

دانلود فایل کامل طراحی و پیاده سازی فیلتر میان گذر FIR کم توان برای تطبیق داده های زیستی با FPGA
در قالب فایل word و متشکل از 9 صفحه قابل ویرایش

خلاصه

توالی زیستی (پروتئین یا (DNA در بیوانفورماتیک بسیار حیاتی است. این مانند تطبیق رشته در متن داده های بیولوژیک است و برای پی بردن به رابطه تکاملی میان مجموعه ای از پروتئین یا توالی DNA استفاده می شود. در این مقاله فیلتر دیجیتال FIR میان گذر با توان مصرفی پایین برای دنباله های تطبیقی ارائه شده است. این مقاله پیشنهاد می کند که به جای آنکه از جمع کننده ها بصورت موازی استفاده کنیم فیلتر را طوری طراحی کنیم که جمع کننده ها بصورت سری طراحی شود که این مسئله باعث می شود توان مصرفی کاهش یابد. ابتدا برنامه این فیلتر میان گذر توسط نرم افزار MATLAB نوشته شده است و سپس با استفاده از ابزار CONVERTOR HDL کدهای متلب به VHDL تبدیل شده است. فیلتر FIR میان گذر ارائه شده در قطعه FPGA ARTIX-7 XC7A100T پیاده سازی شده و با استفاده از نرم افزار XILINX ISE 14.2 سنتز شده است. مصرف توان با استفاده از آنالیزر Xilinx XPower تجزیه و تحلیل شده است.

کلمات کلیدی: فیلتر میان گذر FIR ، توالی زیستی، DNA، زبان توصیف سخت افزاری سرعت بالا VHDL ،پردازش سیگنال دیجیتال DSP، ARTIX-7

۱٫ مقدمه

بیوانفورماتیک یک رشته از علوم زیستی است که با مطالعه روش برای ذخیره سازی، بازیابی و تجزیه و تحلیل داده های زیستی مانند DNA سر و کار دارد. آن نیز شامل پیدا کردن ژن در توالی DNA موجودات مختلف، روش های در حال توسعه برای پیش بینی ساختار و یا عملکرد پروتئین تازه کشف شده و توالی ساختاری RNA ، توالی پروتئین خوشه بندی به خانواده مربوط می شود. اطلاعات وراثتی هر سلول در مولکول های طویلی به نام ” دیوکسی ریبونوکلئیک اسید” یا DNA نگهداری می شود. DNA پلیمری است که از چهار مونومر ساخته شده است. DNA شامل یک توالی طولانی از جفت بازهای نوکلئوتیدی است