基于低硬件复杂度、高速CORDIC的SVD模块设计与实现
本文关键词:基于低硬件复杂度、高速CORDIC的SVD模块设计与实现 出处:《电子学报》2015年04期 论文类型:期刊论文
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【摘要】:为降低实现高阶矩阵SVD时的硬件复杂度和计算延时,本文改进了CORDIC迭代结构,设计了一种用于SVD的低硬件复杂度、高速CORDIC计算单元.本文以2x2矩阵为例,基于Xilinx Virtex6硬件平台设计并实现了使用优化后CORDIC计算单元的SVD模块,在19bit位宽下吞吐率达25.9Gbps.对比Xilinx IP core中同类模块,本文设计节省27.6%寄存器,27.7%查找表,实时性提高14%.对高阶矩阵,本文给出资源消耗趋势曲线,可证明优化后CORDIC计算单元能降低16阶矩阵SVD模块约40%的硬件复杂度.
[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%.
【作者单位】: 电子科技大学通信学院;
【基金】:国家自然科学基金(No.61176025,No.61006027)
【分类号】:TN911.2
【正文快照】: 1引言SVD(Singular Value Decomposition)常见于信号处理、信号检测等领域.自1969年Golub和Kahan提出传统QR迭代算法后[1],零位移QR算法[2]进一步提高了SVD计算精度.而Forsythe提出的Jacobi算法[3]提高了算法并行度,令硬件实现更方便.自CORDIC(Coordi-nate Rotation Digital C
【参考文献】
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3 谭曼琼;徐成;刘彦;;位串行SVD处理器的设计[J];小型微型计算机系统;2012年06期
【共引文献】
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7 郑安总;奇异值分解在微弱信号检测中的应用[D];天津大学;2014年
【二级参考文献】
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3 陈石平;李全;付佃华;段吉海;;32位浮点正余弦函数的FPGA实现[J];微计算机信息;2008年05期
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2 赵锦江;基于CORDIC算法的数字调制器设计与实现[D];国防科学技术大学;2009年
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2 李全;陈石平;李晓欢;黄守麟;;正交三角函数的CORDIC实现[J];微计算机信息;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 张天瑜;;基于旋转模式的改进型CORDIC算法[J];信息化纵横;2009年09期
5 张天瑜;;低复杂度的改进型CORDIC算法研究[J];陕西科技大学学报(自然科学版);2009年05期
6 丁晓红;;CORDIC算法研究及其硬件实现[J];甘肃科技纵横;2010年04期
7 段素蓉;;一种改进CORDIC算法的研究与实现[J];成都大学学报(自然科学版);2011年03期
8 段素蓉;庄圣贤;;一种改进型CORDIC算法的研究与实现[J];风机技术;2011年05期
9 任小西;刘明;;低时延低消耗自由扩展CORDIC算法及结构研究[J];计算机科学;2012年12期
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5 卢智远;周永军;刘启;王文芳;牛中奇;;CORDIC算法在B超数字扫描变化器中的应用[A];全国非电离辐射与电离辐射生物效应及防护学术研讨会论文汇编[C];2004年
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8 张科峰;彭帅;蔡梦;;CORDIC算法NCO的FPGA实现[A];第五届中国通信集成电路技术与应用研讨会会议文集[C];2007年
9 毕卓;戴益君;;全定制CORDIC运算器设计[A];第十五届计算机工程与工艺年会暨第一届微处理器技术论坛论文集(B辑)[C];2011年
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10 宋丹;CORDIC算法在DDS中的应用[D];电子科技大学;2007年
,本文编号:1441459
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