發(fā)布時(shí)間：2017-09-19 07:29

  本文關(guān)鍵詞：壓縮傳感信號(hào)重建的FPGA實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 壓縮傳感 正交匹配追蹤 脈動(dòng)陣列 施密特正交化 Givens變換

【摘要】：傳統(tǒng)的信號(hào)處理是先逐點(diǎn)采樣,后壓縮,最后傳輸、存儲(chǔ)及處理。采樣頻率必須滿足香農(nóng) 奈奎斯特采樣定理,否則重建的信號(hào)會(huì)失真。壓縮傳感是2006年提出并完善的新的信號(hào)采集和處理理論,它允許人們以欠奈奎斯特采樣頻率對信號(hào)進(jìn)行采樣并重建,在相同的硬件水平上獲得更高分辨率的重建信號(hào)。目前,壓縮傳感的信號(hào)重建主要通過計(jì)算機(jī)軟件完成,重建速度慢,難以滿足實(shí)時(shí)應(yīng)用需求。FPGA具有高并行性、易裁剪等優(yōu)點(diǎn),越來越多的應(yīng)用在復(fù)雜算法的硬件實(shí)現(xiàn)中。本文主要針對壓縮傳感的信號(hào)重建進(jìn)行研究,設(shè)計(jì)重建算法的硬件實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu),主要研究工作包括:一、分析不同重建算法的性能,確定正交匹配追蹤算法作為硬件實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)算法。對正交匹配追蹤算法的流程進(jìn)行研究,針對算法特點(diǎn)設(shè)計(jì)出基于FPGA的硬件實(shí)現(xiàn)框架。二、針對算法中的最小二乘問題,設(shè)計(jì)規(guī)范方程求解方法的硬件實(shí)現(xiàn),矩陣求逆使用施密特正交化。由于矩陣乘法和矩陣求逆是密集運(yùn)算,運(yùn)算過程采用浮點(diǎn)數(shù)來保證精度。三、對最小二乘問題的規(guī)范方程求解方法進(jìn)行改進(jìn),提出基于Givens變換的直接解法,避免矩陣乘法和矩陣求逆,同時(shí)引入平方Givens變換消去平方根運(yùn)算。對兩種方法的硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真和綜合,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,兩種方法都可以獲得較好的重建效果。直接解法比規(guī)范方程解法具有更快的重建時(shí)間,消耗的邏輯資源也更低。
【關(guān)鍵詞】：壓縮傳感 正交匹配追蹤 脈動(dòng)陣列 施密特正交化 Givens變換
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN911.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-12
• 1.1 研究背景和意義9-10
• 1.2 壓縮傳感重建算法硬件實(shí)現(xiàn)的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 論文章節(jié)安排11-12
• 2 壓縮傳感基本理論12-24
• 2.1 稀疏模型12-14
• 2.2 測量矩陣14
• 2.3 重構(gòu)算法14-17
• 2.3.1 凸優(yōu)化算法15-16
• 2.3.2 貪婪算法16-17
• 2.4 稀疏表示和貪婪算法在信號(hào)近似中的應(yīng)用17-19
• 2.5 基于壓縮傳感的物體成像19-23
• 2.6 本章小結(jié)23-24
• 3 壓縮傳感信號(hào)重建及FPGA概述24-31
• 3.1 算法的分析與比較24-26
• 3.2 FPGA概述26-30
• 3.2.1 Systolic系統(tǒng)27-28
• 3.2.2 數(shù)據(jù)格式28-30
• 3.3 本章小結(jié)30-31
• 4 正交匹配追蹤算法的硬件實(shí)現(xiàn)31-56
• 4.1 實(shí)現(xiàn)框架31-33
• 4.2 尋找最相關(guān)列33-36
• 4.3 最小二乘問題36-55
• 4.3.1 規(guī)范方程解法37-42
• 4.3.2 直接解法42-54
• 4.3.3 對比分析54-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 5 總結(jié)與展望56-57
• 致謝57-58
• 參考文獻(xiàn)58-61
• 個(gè)人簡介、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果61

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 郭志恒;李立華;陶小峰;;快速V-BLAST排序檢測方法[J];北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào);2007年04期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳鵬云;壓縮傳感信號(hào)重建的FPGA實(shí)現(xiàn)[D];鄭州大學(xué);2016年

，

本文編號(hào)：880338