The aim of this paper is to suggest a methodical smooth control method for improving the stability of two wheeled self-balancing robot under effect disturbance. To promote the stability of the robot, the design of linear quadratic regulator using particle swarm optimization (PSO) method and adaptive particle swarm optimization (APSO). The computation of optimal multivariable feedback control is traditionally by LQR approach by Riccati equation. Regrettably, the method as yet has a trial and error approach when selecting parameters, particularly tuning the Q and R elements of the weight matrices. Therefore, an intelligent numerical method to solve this problem is suggested by depending PSO and APSO algorithm. To appraise the effectiveness of the suggested method, The Simulation result displays that the numerical method makes the system stable and minimizes processing time.

ASO --- LQR --- PSO --- two wheeled self-balancing mobile robot.

Reprogrammable devices such as Field Programmable Gate Arrays (FPGAs)are highly attractive options for hardware implementations of encryption algorithmsas they provide cryptographic algorithm agility, physical security, and potentiallymuch higher performance than software solutions , therefore this paper investigates ahardware design to efficiently implement block ciphers in VHDL based on FPGA’s.This hardware design is applied to the new secret-key block cipher called 128-bitsimproved Blowfish is proposed which is an evolutionary improvement of 64-bitsBlowfish designed to meet the requirements of the Advanced Encryption Standard(AES) to increase security and to improve performance. The proposed algorithm willbe used a variable key size up to 192 bytes. It is a Type-3 Feistel network iteratedsimple function 16 times.The resources used to implement the design just described are: the VHDLhardware description language, an FPGA platform from Xilinx and the XilinxSynthesis Technology (XST) software synthesis tools that belong to ISE 9.2i package.The device of choice is the XCV600-4fg680 belonging to the Virtex family ofdevices.In this paper, a pipeline and sequential methods are used to get a highthrougput (2.893Gbps) and a low area hardware design respectively.

خيارات جذّابة جداً (FPGA) الماديات القابلة للبرمجة مثل رقاقة المصفوفات المبرمحة لتطبيقات خوارزميات التشفيرِ كما يوفّرون أمن طبيعي ، وأداء أعلى بكثير فعلاً من حلولِ البرامجِ ،لذا هذه المقالة تَتحرى تطبيق تصميم مادي بشكل كفؤء لخوارمية تشفير جديدة بأستخدام لغة وصفالمستندة على رقاقة المصفوفات المبرمحة. هذا التصميمِ المادي يطبق على ( VHDL) الماديات 128- وهو تحسين تطويري bits Blowfish خوارزمية تشفير كتلية ذات المفتاح السري مسماةلزيادة الامنية ( AES) 64- صممت لتحقيق متطلبات معيار التشفير المتقدم bits Blowfish الىوتحسين الاداء. الخوارزمية المقترحة سوف تستخدم مفتاح متغير يقدر حجمه إلى حد 192 بايت.وهي شبكة فيستيل نوع 3 يكرر وظيفة بسيطة 16 مرة.المصادرالتي تسَتعملُ لَتطبيق التصميمِ الموصوف: لغة وصف الماديات رقاقة المصفوفاتإكس إس تي) أدوات تأليف ) Xilinx وتقنية تأليف (XCV600-4fg680) Xilinx المبرمجة من.ISE9.2i برامجِ الذي يعودانِ إلى برنامج

Cryptographic --- Blowfish --- VHDL --- and FPGA

The design and implementations of a mobile target tracking system using field-programmable gate array (FPGA) are presented in this work. The idea of variable dimension (VD) filter which is used for tracking the nonmaneuver and maneuvering target is simplified and demonstrated by the FPGA implementations. In general, the VD filter consist of two different Kalman filter dimensions and the fading memory detection scheme. In this tracking algorithm, the first Kalman filter is operates in its normal mode in the absence of any maneuvers, at same time, from the property of the innovation sequence and state estimates of this filter, the fading memory detector switch is used to determine that a maneuver is occurring, once a maneuver is detected the second augmented Kalman filter which uses a different state model is used to track the target in maneuvering motion course. In this paper, the single Kalman filter is used to replace the second augmented filter of the VD algorithm, in this case when the maneuver is occur, the single filter is used in parallel with the first Kalman filter to track the target in maneuvering motion course without modifying the operation of the first Kalman filter. This step will simplified and reduce the calculation of the VD filter.The implementation for this system using FPGA will discuss in details, it will resulted to implement a low cost and mobile tracking system with high flexibility. Many of the general results presented in this paper are also useful for performance evaluation of this simplified variable dimension (SVD) filter algorithm as a compared with the VD filter algorithm.

في هذا العمل تم عرض التصميم والتنفيذ لنظام تتبع الهدف المتحرك باستخدام بوابة مجموعة الميدان للبرمجة (FPGA). حيث ان فكرة البعد المتغير (VD) مرشح الذي يستخدم لتتبع لهدف المناور وغير المناورة ا يتم تبسيطه وتعزيزة بواسطة تنفيذ ال FPGA. بشكل عام، مرشح VD يتكون من مرشحي كالمان مختلفين ألابعاد ونظام الكشف fading memory. في خوارزمية التتبع هذه ، مرشح كالمان ألاول يعمل في الوضع العادي في غياب أي مناورات، في الوقت نفسه، من خصائص التقديرات المتسلسله وتخمين الحالة لهذا المرشح، يتم استخدام الكاشف fading memory لتحديد أن مناورة حدثث، بمجرد الكشف عن مناورة فان مرشح كالمان المضاف الثاني والذي يستخدم نموذج مختلف يستعمل لتتبع الهدف خلال فترة المناورة.في هذا البحث, تم استخدام كالمان فلتر المفرد ليحل محل المرشح الثاني المضاف في خوارزمية ال VD ، في هذه الحالة عند حدوث المناورة ، يتم استخدام مرشح كالمان المفرد في نفس الوقت مع مرشح كالمان ألاول لتتبع الهدف خلال فترة المناورة دون تعديل في عمل مرشح كالمان الاول. وهذه الخطوة سوف تبسط وتقلل من حسابات مرشح VD. التنفيذ لهذا النظام باستخدام FPGA سوف يناقش بالتفاصيل، وسوف يؤدي إلى تنفيذ نظام تتبع للهدف المتحرك منخفض التكاليف و ذات مرونة عالية. العديد من النتائج العامة الواردة في هذا البحث هي أيضا مفيدة لتقييم أداء خوارزمية التصفية (SVD) هذه مقارنتا مع خوارزمية التصفية (VD).

Target tracking --- VD Kalman filter --- FPGA implementation --- Hardware design --- Fading memory detection --- Non-maneuvering and maneuvering

The ball and beam is, in fact, a standout amongst the essentially vital models, which are generally utilized for educating the control system because its simplicity to be built, modeled, and controlled. This system involve a ball roll on a beam and since the angle of the beam manipulate by servo motor, so the purposes of this paper is to design two stages controller to stabilize the ball position along the beam by varying the angle of beam. The First controller stage “is Proportional- Integral- Derivative” (PID) “for servo motor. The second stage of the controller is Proportional-Derivative (PD) to control the ball and beam plant. The Matlab simulation results illustrate the efficiency of this controller. Furthermore, this paper presents the complete hardware Field Programmable Gate Arrays (FPGA) design with real time implementation for the suggested controller. This controller utilized 1% of occupied slices when implement on Spartan-3A DSP 3400A Xilinx kit with 70.265

ball and beam system --- discrete PID --- FPGA design --- PD controller --- PID controller --- servo motor.

A nonlinear filtering is an important partof processing and restoring image sequence.The computation complexity of these filteringalgorithms makes them difficult for real-timeprocessing. This paper presents the designand implementation of a pure fuzzy filter,which is effective to remove the impulse noise,and a new method for hardwareimplementation into single chip FPGA isproposed. The construction of the fuzzy filteris simple and depends on a set of fuzzy rulesto well detect and remove noise pulses.Simulation results show that the fuzzy filterexhibits better filtering properties thanstandard median filters. The basic FPGAimplementation of the filter cannot reach thelimit for real time processing with goodefficiency. The proposed fuzzy filter isimplemented by modifying the input datalocations and increase the speed of processingseven times without any increase in the cost.

تعتبر المرشحات اللاخطية من اهم الاجزاء في معالجة الصور, حيث ان تعقيد هذه المرشحات يجعل من الصعب بناءها بتقنية الوقت الحقيقي (real-time). في هذا البحث تم تصميم و بناء مرشح ضبابي (fuzzy filter) لازالة الضوضاء النقطية. و قد تم اقتراح تقنية (FPGA) لبناء هذا المرشح بقطعة واحده. ان تركيبة المرشح تعتمد على مجموعة من القواعد الضبابية المصممة بصورة بسيطة لفحص وازالة الضوضاء النقطية بصورة جيدة. ومن نتائج المحاكاة تبين ان هذا المرشح يعطي نتائج افضل من مرشحات الوسيط التقليدية. وحيث ان البناء الاولي للمرشح لايغطي متطلبات الوقت الحقيقي, لذلك فان الاقتراح الجديد يعتمد على تحوير مواقع الدخل للمرشح مما يؤدي الى زيادة السرعة الى سبعة اضعاف دون اي زيادة في الكلفة

Real-time --- Fuzzy filter --- Xilinx FPGA --- Nonlinear filtering --- Impulse noise