一种专用可重构流水信号处理器的设计

发布时间：2018-03-08 09:50

  本文选题：可重构流水信号处理器　切入点：并行和流水　出处：《微电子学与计算机》2017年05期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：可重构流水信号处理器(Reconfigurable Pipeline Signal Processing Core,RPSC)可以通过层次化可配置流水架构实现多种应用,通过粗粒度的静态配置方式,改变RPSC中基本流水级的拓扑结构和互连关系,以资源复用的方式实现特定应用的硬件加速,满足信号处理算法对性能以及灵活度的要求.本文针对信号处理算法设计的专用RPSC可配置实现信号处理中的两种常用算法:测频算法和阵列信号处理算法,算法中涉及的相应参数也能进行配置,使用方便,各算法间可复用运算资源和存储资源,采用并行和流水的架构实现,满足了灵活性、实时性和数据吞吐率的要求.同时基于Xilinx Virtex-7VC707开发板进行了验证工作,RPSC的主频为150 MHz,计算资源的复用率达47.8%,存储资源复用率达17.6%,测频算法的吞吐量为7.2Gb/s,阵列信号处理算法的吞吐量为14.4Gb/s,满足应用需求,验证了该方法的有效性.在实际应用中,还可以通过分析和选取所需实现算法的种类和复杂度,提升主频、资源复用率、灵活度等各方面性能.
[Abstract]:Reconfigurable Pipeline Signal Processing Core can realize many applications through hierarchical configurable income architecture, and change the topology and interconnection relationship of basic income level in RPSC through coarse-grained static configuration. Implement the hardware acceleration of a particular application in the way of resource reuse, To meet the requirement of performance and flexibility of signal processing algorithm, this paper designs a special RPSC for signal processing algorithm to realize two common algorithms in signal processing: frequency measurement algorithm and array signal processing algorithm. The corresponding parameters involved in the algorithm can also be configured and used conveniently. The reusable computing resources and storage resources among the algorithms are implemented in parallel and income architecture, which satisfies the flexibility. At the same time, based on the Xilinx Virtex-7VC707 development board, the main frequency is 150MHz, the reuse rate of computing resources is 47.8, the reuse rate of storage resources is 17.6, the throughput of the frequency measurement algorithm is 7.2 GB / s, and the array signal is in place. The throughput of the algorithm is 14.4 GB / s, which meets the requirements of the application. The effectiveness of the proposed method is verified. In practical applications, it is possible to improve the performance of the main frequency, resource reuse rate and flexibility by analyzing and selecting the kinds and complexity of the required algorithms.
【作者单位】： 成都嘉纳海威科技有限责任公司;南京大学电子科学与工程学院;
【分类号】：TN911.7

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本文编号：1583413