基于FPGA的改进的排序QR分解实现

• 作者: 陈健 庄耀宇 杨丹 张俊杰
• 来源期刊: 湖南大学学报（自然科学版）
• 关键词: FPGA QR分解 Givens旋转 排序
• 年，卷（期）: 2022,（10）
• 所属期刊栏目: 计算机科学
• 页码范围: 8-16
• 页数: 8页
• 分类号: TN802
• 语种: 中文
• DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022351

摘要

MIMO技术虽然可以提高频谱的利用率，但是多维度的信号处理为MIMO信号的检测带来了极大的挑战.在对各类MIMO检测算法分析的基础上，选择非线性QR分解算法作为研究对象.为了获取更高的检测性能，进一步研究了排序的QR分解并提出了基于L1范数的排序方案.Matlab性能仿真显示，基于L1范数的排序策略和基于L2范数的排序策略对MIMO系统检测性能的影响基本一致，但采用L1范数降低了计算复杂度.在此基础上，设计了基于FPGA的利用Givens旋转改进的排序QR分解的硬件电路结构.在4×4信道矩阵的分解实现中，相较于L2范数求解，L1范数在单个列范数计算中组合逻辑资源至少节省了29.2%，触发器资源至少节省了32.4%.整体结构设计与同等规模的类似结构相比，主频时钟得到明显改善.