基于可重構(gòu)模擬細胞陣列的進化電路研究

進化電路具有自組織、自適應和自修復的特性，在航空航天領(lǐng)域具有重大應用價值； 闡述了模擬可進化電路的基本原理，分析了基于現(xiàn)場可編程晶體管細胞陣列FPTA (Field Programmable Transistor Array)的可進化模擬電路體系結(jié)構(gòu)與電路原理，提出了基于單染色體進化策略的模擬細胞陣列進化方法；建立了FPTA 細胞電路的數(shù)學仿真模型，開發(fā)了模擬細胞電路進化研究仿真平臺；以帶通濾波器電路作為進化實例，討論了進化實驗結(jié)果，實驗結(jié)果表明： 新型FPTA細胞陣列電路能夠通過進化得到帶通濾波器電路，所設計的細胞電路是正確的．進化方案是有效的。
進化硬件是一門新興的學科，是計算機科學、生物科學和電子工程科學三門科學的交叉學科。1992年由Hugo de Garis和瑞士聯(lián)合工學院聯(lián)合提出了進化硬件的概念。進化硬件基于將演化算法與可重構(gòu)硬件相結(jié)合的思想，其目的在于研制一種自治方式工作的硬件，能夠像生物一樣根據(jù)環(huán)境的變化改變自身的結(jié)構(gòu)以獲得最優(yōu)的適應性能。它是一種具有自適應與自修復特性的仿生態(tài)硬件電路， 它是新興的仿生電子學的主要研究內(nèi)容之一．也是一種新穎的硬件設計思想與方法。硬件進化技術(shù)的用途廣泛，特別是對于電子設備需要長期工作、使用環(huán)境惡劣、技術(shù)人員無法及時提供維修的情況尤其有用，尤其在航空、航天領(lǐng)域具有重要實用價值。
在電路設計中，模擬電路和數(shù)字電路存在各自不同的特點，對于進化電路的研究這種區(qū)別依然存在， 因此進化硬件研究可分成模擬電路和數(shù)字電路兩個分支。數(shù)字電路的進化研究開展得相對較早， 而模擬進化電路的研究起步較晚，取得的成果也很少，近幾年模擬進化電路研究已經(jīng)成為了進化硬件研究的熱點。