专利汇可以提供Levy频率特性拟合算法中复杂系数矩阵计算的FPGA实现装置及方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了Levy 频率 特性拟合 算法 中复杂系数矩阵计算的FPGA实现装置及方法,包括初始化步骤和系数矩阵元素逐项更新计算步骤,对输入向量进行读取和初始化计算,同时实现公有计算因子的计算与存储,随后根据初始化计算后得到的公有计算因子,按照矩阵索引递增的顺序,逐步计算完成矩阵各项元素生成,所述每一步计算得到的频率值数据的多次方均与公有计算因子相点乘,逐步获得各项元素,充分利用FPGA资源的并行性以及充分提取计算过程中的公用计算因子,从而有效减少计算量,大大加快了Levy频率特性拟合算法的运算速度,实时性更高,使用范围更加广泛。,下面是Levy频率特性拟合算法中复杂系数矩阵计算的FPGA实现装置及方法专利的具体信息内容。
1.Levy频率特性拟合算法中复杂系数矩阵计算的FPGA实现方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1,初始化步骤:所述步骤对输入向量进行读取和初始化计算,同时实现公有计算因子的计算与存储;
S2,系数矩阵元素逐项更新计算步骤:根据步骤S1初始化计算后得到的公有计算因子,按照矩阵索引递增的顺序,逐步计算完成矩阵各项元素生成;所述每一步计算得到的频率值数据的多次方均与公有计算因子相点乘,逐步获得各项元素。
2.如权利要求1所述的Levy频率特性拟合算法中复杂系数矩阵计算的FPGA实现方法,其特征在于所述步骤S2中系数矩阵元素逐项更新计算的主体结构是并行的乘累加,多次乘累加之间不需要间隔,自动清零。
3.如权利要求1或2所述的Levy频率特性拟合算法中复杂系数矩阵计算的FPGA实现方法,其特征在于所述步骤S1进一步包括:
S11,初始化矩阵P、Q、D,其中P和Q分别是输入的频率响应复数形式H的实部和虚部,并读入频率值数据W,所述D为复数,D=D1+jD2,D1为实部、D2为虚部;
S12,进行|D|.^2,即D1*D1+D2*D2运算;
S13,计算1./|D|.^2,即S12中求得结果的倒数,和P./|D|.^2,即S12中求得结果的倒数与P的点乘,以及Q./|D|.^2,即S12中求得结果的倒数与Q的点乘;
S14,运算P.^2/|D|.^2、Q.^2/|D|.^2,即S13中求得的后两个结果分别与P和Q再次点乘;
S15,将步骤S14中的运算结果相加,完成(P.^2+Q.^2)./|D|.^2;
S16,将上述计算得到的部分结果送入累加器进行累加得到系数矩阵元素:
L(1)=sum(1./|D|.^2)、
S(1)=sum(1.*(P./|D|.^2))、
S(2)=sum(W.*(Q./|D|.^2)),其中括号内是系数矩阵元素的索引。
4.如权利要求3所述的Levy频率特性拟合算法中复杂系数矩阵计算的FPGA实现方法,其特征在于所述步骤S2具体为:根据步骤S1初始化计算得到的公有计算因子1./|D|.^2、P./|D|.^2、Q./|D|.^2、(P.^2+Q.^2)./|D|.^2,计算W.^2(W.W)、根据计算得到的W的多次方和公有计算因子相点乘得到U(1)、L(2)、S(3);随后计算W.^3(W.^2.W)和W.^4(W.^2.W.^2),根据计算得到的W的多次方和公有计算因子相点乘得到U(2)、L(3)、S(4)、S(5),依次按照索引递增的顺序计算,得到U(i)、L(i)和S(i)的值,逐步计算完成矩阵各项元素生成。
5.Levy频率特性拟合算法中复杂系数矩阵计算的FPGA实现装置,其特征在于,包括初始化计算模块、系数矩阵元素逐项更新计算模块、系数矩阵元素逐项更新控制模块及存储模块,
所述初始化计算模块分别与存储模块和系数矩阵元素逐项更新控制模块相连接,实现初始化数据计算与数据交换;
所述系数矩阵元素逐项更新计算模块分别与存储模块和系数矩阵元素逐项更新控制模块相连接,计算完成矩阵各项元素的生成;
所述系数矩阵元素逐项更新控制模块控制初始化计算模块及系数矩阵元素逐项更新计算模块的开始与结束,并根据输入数据有效使能信号的长短,保证存在数据前后依赖性的步骤执行;
所述存储模块用于向初始化计算模块及矩阵元素更新计算模块输入数据及接收存储计算过程中的中间数据及输出数据;
所述系数矩阵元素逐项更新控制模块控制初始化计算模块及系数矩阵元素逐项更新计算模块,对输入向量进行读取和初始化计算,同时实现公有计算因子的计算与存储,随后按照矩阵索引递增的顺序,逐步计算完成矩阵各项元素生成;所述每一步计算得到的频率值数据的多次方均与公有计算因子相点乘,逐步获得各项元素。
及方法
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