基于低硬件復(fù)雜度、高速CORDIC的SVD模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
本文關(guān)鍵詞:基于低硬件復(fù)雜度、高速CORDIC的SVD模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 出處:《電子學(xué)報(bào)》2015年04期 論文類型:期刊論文
更多相關(guān)文章: 奇異值分解(SVD) 坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算機(jī)(CORDIC) 向量旋轉(zhuǎn)
【摘要】:為降低實(shí)現(xiàn)高階矩陣SVD時(shí)的硬件復(fù)雜度和計(jì)算延時(shí),本文改進(jìn)了CORDIC迭代結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了一種用于SVD的低硬件復(fù)雜度、高速CORDIC計(jì)算單元.本文以2x2矩陣為例,基于Xilinx Virtex6硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了使用優(yōu)化后CORDIC計(jì)算單元的SVD模塊,在19bit位寬下吞吐率達(dá)25.9Gbps.對(duì)比Xilinx IP core中同類模塊,本文設(shè)計(jì)節(jié)省27.6%寄存器,27.7%查找表,實(shí)時(shí)性提高14%.對(duì)高階矩陣,本文給出資源消耗趨勢(shì)曲線,可證明優(yōu)化后CORDIC計(jì)算單元能降低16階矩陣SVD模塊約40%的硬件復(fù)雜度.
[Abstract]:In order to reduce the hardware complexity and computational delay in the implementation of high-order matrix SVD, this paper improves the CORDIC iterative structure and designs a low hardware complexity for SVD. High speed CORDIC computing unit. This paper takes 2x2 matrix as an example. Based on Xilinx Virtex6 hardware platform, the SVD module using optimized CORDIC computing unit is designed and implemented. The throughput at 19bit width is 25.9 Gbps.Compared with the similar modules in Xilinx IP core, this paper designs a 27.6% register and 27.7% look-up table. For the high order matrix, the trend curve of resource consumption is given. It is proved that the optimized CORDIC computing unit can reduce the hardware complexity of the 16 order matrix SVD module by about 40%.
【作者單位】: 電子科技大學(xué)通信學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(No.61176025,No.61006027)
【分類號(hào)】:TN911.2
【正文快照】: 1引言SVD(Singular Value Decomposition)常見(jiàn)于信號(hào)處理、信號(hào)檢測(cè)等領(lǐng)域.自1969年Golub和Kahan提出傳統(tǒng)QR迭代算法后[1],零位移QR算法[2]進(jìn)一步提高了SVD計(jì)算精度.而Forsythe提出的Jacobi算法[3]提高了算法并行度,令硬件實(shí)現(xiàn)更方便.自CORDIC(Coordi-nate Rotation Digital C
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前3條
1 畢卓;戴益君;;全定制CORDIC運(yùn)算器設(shè)計(jì)[J];計(jì)算機(jī)工程與科學(xué);2011年10期
2 陳剛;陳旭;徐元;邊f(xié)3;魯華祥;;基于CORDIC算法的高精度浮點(diǎn)對(duì)稱矩陣特征值分解的FPGA實(shí)現(xiàn)[J];計(jì)算機(jī)科學(xué);2013年05期
3 譚曼瓊;徐成;劉彥;;位串行SVD處理器的設(shè)計(jì)[J];小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng);2012年06期
【共引文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前2條
1 任全會(huì);呂春峰;;一種優(yōu)化的最大逼近角的CORDIC算法改進(jìn)[J];微電子學(xué)與計(jì)算機(jī);2013年09期
2 潘必勝;胡捍英;鄭娜娥;;認(rèn)知MIMO系統(tǒng)中改進(jìn)的干擾信道學(xué)習(xí)算法[J];信號(hào)處理;2014年03期
相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條
1 王卓崢;高性能圖像超分辨率方法的研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2013年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條
1 戚芳芳;CORDIC算法的優(yōu)化研究及其硬件實(shí)現(xiàn)[D];湖南大學(xué);2012年
2 羅輝果;基于FPGA的子空間分解方位估計(jì)算法的實(shí)現(xiàn)研究[D];西安電子科技大學(xué);2013年
3 王田;紅外弱小目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤方法研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所);2012年
4 孫洋;基于運(yùn)動(dòng)信息和矩陣重建的視頻背景恢復(fù)方法[D];天津大學(xué);2012年
5 蘇遠(yuǎn)秀;基于主相位一致性的虹膜識(shí)別技術(shù)研究[D];華中師范大學(xué);2014年
6 王云凱;基于降維技術(shù)和分布式計(jì)算的協(xié)同過(guò)濾可擴(kuò)展性問(wèn)題解決方案[D];西南財(cái)經(jīng)大學(xué);2014年
7 鄭安總;奇異值分解在微弱信號(hào)檢測(cè)中的應(yīng)用[D];天津大學(xué);2014年
【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前3條
1 袁生光;沈海斌;;基于Jacobi算法對(duì)稱矩陣特征值計(jì)算的FPGA實(shí)現(xiàn)[J];機(jī)電工程;2008年10期
2 宋慶增;顧軍華;張金珠;;基于FPGA的Jacobi迭代求解器研究[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2011年29期
3 陳石平;李全;付佃華;段吉海;;32位浮點(diǎn)正余弦函數(shù)的FPGA實(shí)現(xiàn)[J];微計(jì)算機(jī)信息;2008年05期
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條
1 陸志堅(jiān);基于CORDIC的可重構(gòu)處理單元結(jié)構(gòu)研究與設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工程大學(xué);2008年
2 趙錦江;基于CORDIC算法的數(shù)字調(diào)制器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年
【相似文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 崔曉松;胡建萍;李陬;;CORDIC算法在導(dǎo)航解算系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];杭州電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2007年06期
2 李全;陳石平;李曉歡;黃守麟;;正交三角函數(shù)的CORDIC實(shí)現(xiàn)[J];微計(jì)算機(jī)信息;2008年36期
3 崔嵬;;FPGA Implementation of Wave Pipelining CORDIC Algorithms[J];Journal of Beijing Institute of Technology;2008年01期
4 張?zhí)扈?;基于旋轉(zhuǎn)模式的改進(jìn)型CORDIC算法[J];信息化縱橫;2009年09期
5 張?zhí)扈?;低復(fù)雜度的改進(jìn)型CORDIC算法研究[J];陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年05期
6 丁曉紅;;CORDIC算法研究及其硬件實(shí)現(xiàn)[J];甘肅科技縱橫;2010年04期
7 段素蓉;;一種改進(jìn)CORDIC算法的研究與實(shí)現(xiàn)[J];成都大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年03期
8 段素蓉;莊圣賢;;一種改進(jìn)型CORDIC算法的研究與實(shí)現(xiàn)[J];風(fēng)機(jī)技術(shù);2011年05期
9 任小西;劉明;;低時(shí)延低消耗自由擴(kuò)展CORDIC算法及結(jié)構(gòu)研究[J];計(jì)算機(jī)科學(xué);2012年12期
10 黃宇聲;李朝海;;基于折疊變換的CORDIC算法實(shí)現(xiàn)[J];雷達(dá)科學(xué)與技術(shù);2014年04期
相關(guān)會(huì)議論文 前10條
1 田書(shū)林;王厚軍;徐紅兵;;一種基于CORDIC算法的信號(hào)發(fā)生器技術(shù)研究[A];第三次全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2002年
2 高申友;王雨;張洪順;;利用CORDIC算法實(shí)現(xiàn)數(shù)字頻率變換技術(shù)分析[A];通信理論與信號(hào)處理新進(jìn)展——2005年通信理論與信號(hào)處理年會(huì)論文集[C];2005年
3 李全;李曉歡;陳倩;;基于CORDIC的反雙曲正切函數(shù)的FPGA實(shí)現(xiàn)[A];全國(guó)第二屆信號(hào)處理與應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議專刊[C];2008年
4 吳芝路;任廣輝;趙雅琴;汪海明;;基于CORDIC算法的DSP硬件設(shè)計(jì)方法研究[A];中國(guó)電子學(xué)會(huì)第七屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2001年
5 盧智遠(yuǎn);周永軍;劉啟;王文芳;牛中奇;;CORDIC算法在B超數(shù)字掃描變化器中的應(yīng)用[A];全國(guó)非電離輻射與電離輻射生物效應(yīng)及防護(hù)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文匯編[C];2004年
6 劉欣;林水生;;基于CORDIC的相位求取模塊的ASIC實(shí)現(xiàn)[A];四川省通信學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集(二)[C];2006年
7 許彥輝;年夫順;許建華;張超;;基于CORDIC算法實(shí)現(xiàn)數(shù)字下變頻[A];2011年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集(下冊(cè))[C];2011年
8 張科峰;彭帥;蔡夢(mèng);;CORDIC算法NCO的FPGA實(shí)現(xiàn)[A];第五屆中國(guó)通信集成電路技術(shù)與應(yīng)用研討會(huì)會(huì)議文集[C];2007年
9 畢卓;戴益君;;全定制CORDIC運(yùn)算器設(shè)計(jì)[A];第十五屆計(jì)算機(jī)工程與工藝年會(huì)暨第一屆微處理器技術(shù)論壇論文集(B輯)[C];2011年
10 王玉華;溫浩;任宏亮;覃亞麗;;基于CORDIC的基4-IFFT/FFT算法的硬件實(shí)現(xiàn)[A];浙江省電子學(xué)會(huì)2013學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年
相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條
1 黃海;基于CORDIC的離散三角變換快速算法及其實(shí)現(xiàn)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年
2 牟勝梅;面向可重構(gòu)系統(tǒng)的幾個(gè)常用算法及其實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條
1 彭帥;基于多CORDIC核結(jié)構(gòu)的直接數(shù)字頻率合成器設(shè)計(jì)[D];華中科技大學(xué);2008年
2 聶強(qiáng);基于CORDIC算法的直接數(shù)字頻率合成器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2011年
3 周柱;基于CORDIC算法的直接頻率合成技術(shù)的研究和應(yīng)用[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2005年
4 戚芳芳;CORDIC算法的優(yōu)化研究及其硬件實(shí)現(xiàn)[D];湖南大學(xué);2012年
5 劉明;高效寬收斂域無(wú)縮放因子CORDIC算法設(shè)計(jì)及其結(jié)構(gòu)研究[D];湖南大學(xué);2012年
6 常艷蕊;基于浮點(diǎn)數(shù)的CORDIC算法的研究與設(shè)計(jì)[D];華中科技大學(xué);2010年
7 孔德元;針對(duì)正弦余弦計(jì)算的CORDIC算法優(yōu)化及其FPGA實(shí)現(xiàn)[D];中南大學(xué);2008年
8 劉波;CORDIC的IP核生成平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];武漢理工大學(xué);2010年
9 謝建華;基于CORDIC算法的DDS技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D];江南大學(xué);2008年
10 宋丹;CORDIC算法在DDS中的應(yīng)用[D];電子科技大學(xué);2007年
,本文編號(hào):1441459
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/wltx/1441459.html