正交匹配追踪算法的FPGA设计

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压缩感知是一种新型的信号采集技术,这种技术突破了传统对信号先采样后压缩的方法,而是采用压缩与采集同时进行,这样在很大程度上提高了信号的采样速率,减少了时间和存储空间,因此展现了广阔的应用前景。压缩感知具有编码简单而重构复杂的特点,研究重构算法的快速计算及其高速实现以满足其实时应用的需要有着重要的意义,已成为当前该领域研究备受关注的热点问题。近年来随着FPGA工艺技术的发展,基于FPGA的高性能数字系统的实现得到了广泛关注。本文对压缩感知重构的正交匹配追踪算法(OMP)的FPGA的设计与实现进行了初步研究,论文的主要工作体现在以下几点:(1)在研究和学习压缩感知基本理论的基础上,对OMP重构算法进行了探讨和分析。在系统剖析OMP重构算法的基础上,主要针对其中的矩阵求逆模块的FPGA设计问题进行了详细讨论。(2)探讨了基于修正Cholesky分解方法的矩阵求逆运算,研究了基于FPGA的矩阵求逆的结构设计,完成了基于硬件描述语言的程序设计,并在第三方仿真软件Modelsim进行了系统仿真,仿真结果验证了设计的可行性和有效性。
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