一种用于矩阵求逆的原位替换算法及硬件实现

作     者：张多利 蒋雯 叶紫燕 宋宇鲲 汪健 ZHANG Duoli;JIANG Wen;YE Ziyan;SONG Yukun;WANG Jian

作者机构：合肥工业大学电子科学与应用物理学院安徽合肥230601 中国兵器工业集团第214研究所安徽蚌埠233000 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61106020) 

出 版 物：《合肥工业大学学报（自然科学版）》 (Journal of Hefei University of Technology：Natural Science)

年 卷 期：2020年第43卷第1期

页      码：75-80页

摘      要：对于数字信号处理、无线通信技术等数值计算领域中大量的矩阵求逆运算,采用传统的求逆算法,如伴随矩阵法、高斯消去法等,计算量庞大、过程复杂,且存储空间需求大、并行性低,硬件实现计算加速效率不高。文章提出一种原位替换矩阵求逆算法,针对算法设计地址控制和硬件架构,在Xilinx公司的Virtex7现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array,FPGA)中进行了硬件实现,验证了所设计的硬件架构在原存储空间内,能够并行高效地完成2^n阶单精度实数矩阵求逆运算,结果精度能达到10^-6。与基于Cholesky分解的矩阵求逆方法相比,该算法能取得近10倍的加速比;其并行性高,占用的存储和硬件资源少,具有较高的性能。

主 题 词：矩阵求逆 原位替换 硬件架构 并行计算 存储资源 

学科分类：080903[080903] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1003-5060.2020.01.013

馆 藏 号：203885250...