一种基于现场可编程门阵列的多维快速傅里叶变换系统技术方案

技术编号:40319400 阅读:36 留言:0更新日期:2024-02-07 21:02
本发明专利技术实施例提供了一种基于现场可编程门阵列的多维快速傅里叶变换系统,涉及快速傅里叶变换计算结果生成技术领域,根据当前维度与第一目标维度之间的对应关系,将第一目标数据转换为针对第一目标维度的第二原始数据,使其满足下一维快速傅里叶变换输入数据的需求,实现了基于现场可编程门阵列FPGA执行快速傅里叶变换计算,从而提升了针对快速傅里叶变换计算结果的生成效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及快速傅里叶变换计算结果生成,特别是涉及一种基于现场可编程门阵列的多维快速傅里叶变换系统和服务器。


技术介绍

1、傅里叶变换广泛应用于信号分析、图像处理、分子动力学仿真等领域,通过傅里叶变换可以将时域信号转换为无数个不同频率的正弦信号的叠加,即完成时域到频域的转换,方便对信号进行分析和处理。在数学上,进行傅里叶变换需要对信号进行连续积分,这种方法在计算机上无法实现,所以演变出了离散傅里叶变换。离散傅里叶变换首先对连续信号进行采样,得到离散的信号,然后再对离散的信号进行傅里叶变换,这个过程就称为离散傅里叶变换。快速傅里叶变换是离散傅里叶变换的一种快速算法,通过时间抽取或频率抽取的方法加快傅里叶计算的过程,快速得到变换的结果。

2、傅里叶变换在各个领域都有着广泛的应用,如一维的傅里叶变换可应用于信号处理,二维的傅里叶变换可应用于图像处理,三维的傅里叶变换可应用于分子动力学仿真中。多维的傅里叶变换可转换为多个一维傅里叶变换,在某次一维傅里叶变换完成后,需要对数据进行相应的处理,再进行下一次的傅里叶变换。随着信号维度和采样点数的增加,进行傅本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于现场可编程门阵列的多维快速傅里叶变换系统,其特征在于,所述多维快速傅里叶变换系统包括计算单元;所述计算单元包括数据处理模块、多个计算核和多个本地内存单元;其中,所述数据处理模块分别与所述计算核以及所述本地内存单元连接;多个所述计算核与多个所述本地内存单元一一对应连接;

2.根据权利要求1所述的多维快速傅里叶变换系统,其特征在于,所述多维快速傅里叶变换系统包括全局内存单元和直接内存访问引擎;

3.根据权利要求2所述的多维快速傅里叶变换系统,其特征在于,所述直接内存访问引擎通过轻量级高级可扩展接口总线与所述计算单元连接,所述直接内存访问引擎配置为通过所述轻...

【技术特征摘要】

1.一种基于现场可编程门阵列的多维快速傅里叶变换系统,其特征在于,所述多维快速傅里叶变换系统包括计算单元;所述计算单元包括数据处理模块、多个计算核和多个本地内存单元;其中,所述数据处理模块分别与所述计算核以及所述本地内存单元连接;多个所述计算核与多个所述本地内存单元一一对应连接;

2.根据权利要求1所述的多维快速傅里叶变换系统,其特征在于,所述多维快速傅里叶变换系统包括全局内存单元和直接内存访问引擎;

3.根据权利要求2所述的多维快速傅里叶变换系统,其特征在于,所述直接内存访问引擎通过轻量级高级可扩展接口总线与所述计算单元连接,所述直接内存访问引擎配置为通过所述轻量级高级可扩展接口总线向所述计算单元发送针对所述第一原始数据的计算任务开始命令。

4.根据权利要求3所述的多维快速傅里叶变换系统,其特征在于,所述全局内存单元通过第一高级可扩展接口总线与所述直接内存访问引擎连接,所述直接内存访问引擎配置为通过所述第一高级可扩展接口总线将所述第一原始数据储存至所述全局内存单元。

5.根据权利要求4所述的多维快速傅里叶变换系统,其特征在于,所述全局内存单元通过第二高级可扩展接口总线与所述计算单元连接;

6.根据权利要求5所述的多维快速傅里叶变换系统,其特征在于,所述数据加载模块配置为确定针对计算核的计算核数量,以及所述计算核的计算通道数量;通过所述计算核数量和所述计算通道数量确定所述本地内存单元的位宽。

7.根据权利要求6所述的多维快速傅里叶变换系统,其特征在于,所述数据加载模块配置为通过所述位宽确定所述计算核的储存数据量,并基于所述储存数据量将储存于所述全局内存单元的所述第一原始数据分配至所述本地内存单元。

8.根据权利要求7所述的快速傅里叶变换系统,其特征在于,所述第一目标数据包括多个计算节点,所述数据处理模块配置为在所述计算单元输出所述计算节点时,按所述计算通道数量确定目标计算节点;将所述目标计算节点拼接为针对所述第一目标维度的目标计算节点组;当所述计算单元完成对所述计算节点的输出时,通过多个所述目标计算节点组构成针对所述第一目标维度的第二原始数据。

9.根据权利要求8所述的快速傅里叶变换系统,其特征在于,所述数据处理模块配置为确定针对多个所述计算核的计算核序列;基于所述计算核序列依次将所述目标计算节点组储存至与所述计算核对应的本地内存单元。

10.根据权利要求9所述的多维快速傅里叶变换系统,其特征在于,所述计算核配置为生成...

【专利技术属性】
技术研发人员:邓子为郭巍徐亚明刘伟
申请(专利权)人:苏州元脑智能科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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