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基于FPGA的矩陣運(yùn)算實(shí)現(xiàn)

  • 資源大小:2563 K
  • 上傳時(shí)間: 2013-07-20
  • 上傳用戶:zjqkpgz
  • 資源積分:2 下載積分
  • 標(biāo)      簽: FPGA 矩陣運(yùn)算

資 源 簡 介

密集型的矩陣運(yùn)算在信號處理和圖像處理中被廣泛應(yīng)用,而且往往需要系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)算,這就需要系統(tǒng)具有很高的吞吐率。因此尋找矩陣運(yùn)算的高速實(shí)現(xiàn)方法是很有意義的。FPGA的運(yùn)算速度快并且可以并行運(yùn)算,和其它矩陣運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)方式相比,F(xiàn)PGA有其獨(dú)特的優(yōu)勢。本文主要設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于FPGA的各種矩陣運(yùn)算模塊。 本文首先介紹了矩陣運(yùn)算的特點(diǎn)和原理,接著討論了FPGA浮點(diǎn)運(yùn)算單元的VHDL設(shè)計(jì)方法,在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了矩陣相乘累加、三角矩陣求逆和一般矩陣分解求逆的運(yùn)算模塊,給出矩陣階數(shù)擴(kuò)大時(shí)各種矩陣運(yùn)算的分塊實(shí)現(xiàn)方法。然后在ModelSim環(huán)境下仿真了一般矩陣的求逆模塊,與Maflab仿真結(jié)果比較,分析了運(yùn)算精度、時(shí)間復(fù)雜度和資源占用情況,在Virtex-4系列FPGA硬件平臺上進(jìn)行了調(diào)試和測試,并通過USB接口將矩陣運(yùn)算結(jié)果送入PC機(jī),驗(yàn)證了基于FPGA矩陣運(yùn)算的正確性和可行性。最后對矩陣求逆模塊在雷達(dá)信號中的應(yīng)用作了簡單介紹。

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