基于Cholesky分解解决最小二乘问题的FPGA实现装置制造方法及图纸

技术编号:6079718 阅读:452 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
基于Cholesky分解解决最小二乘问题的FPGA实现装置,涉及基于Cholesky分解解决最小二乘问题的FPGA实现装置,适用于最小二乘问题的求解,解决了PC机的计算效率不能满足实时和嵌入式应用的问题,它包括待求矩阵输入接口模块、分解模块和求解模块,待求矩阵输入接口模块的输出端连接在分解模块的输入端,分解模块的输出端连接在求解模块的输入端,用于满足实时、低功耗和嵌入式应用。

FPGA implementation device for Solving Least Squares Problem Based on Cholesky decomposition

Cholesky decomposition FPGA to solve the least-squares problem to achieve device based on Cholesky decomposition of FPGA involves solving the least squares problem to achieve device based on suitable for solving least squares problems, solve the calculation efficiency can not meet the real-time PC and embedded applications, it includes a matrix input interface module, module decomposition and solution module to output request matrix input interface module is connected at the input end of the output module decomposition, decomposition module is connected with the input end solution module, to meet the real-time, low power consumption and embedded application.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于Cholesky分解解决最小二乘问题的FPGA实现装置
技术介绍
求解线性方程组的解的问题可以看作最小二乘问题的求解,目前,主要在冯 诺依 曼结构的PC机上实现,PC机的计算效率不能满足实时和嵌入式应用的需求;采用ASIC (专 用集成电路)的方法可以提高运算效率,但是适用性差,且成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有PC机的计算效率不能满足实时和嵌入式应用的问 题,提供一种基于Cholesky分解解决最小二乘问题的FPGA实现装置。基于Cholesky分解解决最小二乘问题的FPGA实现装置,它包括待求矩阵输入接 口模块6、分解模块1和求解模块2,待求矩阵输入接口模块6的输出端连接在分解模块1 的输入端,分解模块1的输出端连接在求解模块2的输入端。利用FPGA实现256维矩阵的改进Cholesky分解的运算时间与PC机平台实现同 一矩阵的改进Cholesky分解的对比实验情况如下表所示权利要求1.基于Cholesky分解解决最小二乘问题的FPGA实现装置,其特征是它包括待求矩阵 输入接口模块(6)、分解模块(1)和求解模块O),待求矩阵输入接口模块(6)的输出端连 接在分解模块(1)的输入端,分解模块(1)的输出端连接在求解模块O)的输入端。2.根据权利要求1所述基于Cholesky分解解决最小二乘问题的FPGA实现装置,其特 征在于分解模块(1)包括PE_D模块(3)、多个PE_L运算模块G)、多个分解结果产生模块 Lij (15)、控制模块(7)和开关模块(8),待求矩阵输入接口模块(6)的输出端连接在PE_D 模块⑶的一个输入端,PE_D模块(3)的输出端分别连接在多个PE_L运算模块(4)的输 入端,多个PE_L运算模块(4)的数据传送端分别与对应的分解结果产生模块Lu (15)的数 据传送端连通,控制模块(7)的输出端连接在开关模块(8)的控制信号输入端,开关模块 (8)的数据输入端一次与一个分解结果产生模块Lij (15)的输出端连通,实现每开关一次把 一个分解结果产生模块Lu (15)的数据传送端连通,开关模块(8)的输出端连接在PE_D模 块(3)的另一个输入端。3.根据权利要求1或2所述基于Cholesky分解解决最小二乘问题的FPGA实现装置, 其特征在于求解模块( 包括控制单元(16)、多个PE单元(5)、减法器(9)、RAM_z(10)、选 通开关(ll)、RAM_b(12)、乘法器(13)和分解结果产生模块1/dr (14),多个PE单元(5)的 一个输入端分别对应连接在分解结果产生模块Lu (15)的结果输出端,控制单元(16)的输 出端连接在选通开关(11)的控制输入端,选通开关(11)每次连通一个PE单元(5)的数 据传送端,选通开关(U)的输出端连接在减法器(9)的一个数据输入端,减法器(9)的数 据输出端分别连接在RAM_z(10)和乘法器(1 的一个数据输入端,分解结果产生模块1/ dr(14)的输出端连接在乘法器(1 的另一个数据输入端,分解结果产生模块1/dr(14)的 输入端连接在PE_D模块(3)的Ι/dr输出端,乘法器(1 的数据输出端连接在RAM_b (12) 的输入端,RAM_b(12)的输出端连接在减法器(9)的另一个数据输入端,RAM_z(10)的输出 端分别连接在每个PE单元(5)的另一个输入端。全文摘要基于Cholesky分解解决最小二乘问题的FPGA实现装置,涉及基于Cholesky分解解决最小二乘问题的FPGA实现装置,适用于最小二乘问题的求解,解决了PC机的计算效率不能满足实时和嵌入式应用的问题,它包括待求矩阵输入接口模块、分解模块和求解模块,待求矩阵输入接口模块的输出端连接在分解模块的输入端,分解模块的输出端连接在求解模块的输入端,用于满足实时、低功耗和嵌入式应用。文档编号G06F17/11GK102129420SQ201110053248公开日2011年7月20日 申请日期2011年3月7日 优先权日2011年3月7日专利技术者乔立岩, 仲雪洁, 刘大同, 刘琦, 彭宇, 王少军, 王建民 申请人:哈尔滨工业大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于Cholesky分解解决最小二乘问题的FPGA实现装置,其特征是它包括待求矩阵输入接口模块(6)、分解模块(1)和求解模块(2),待求矩阵输入接口模块(6)的输出端连接在分解模块(1)的输入端,分解模块(1)的输出端连接在求解模块(2)的输入端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:彭宇刘大同乔立岩王少军刘琦仲雪洁王建民
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:93

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