一种并行化矩阵求逆硬件装置的实现方法

摘要

本发明公开了一种并行化矩阵求逆硬件装置的实现方法，根据输入待求逆矩阵的维数确定脉动阵列的总体架构，对不同类型的处理单元进行了算法描述与功能分析，并设计了各处理单元的内部结构，实现了对数据的并行化处理。本发明提出的并行化矩阵求逆硬件装置的实现方法，设计了基于改进Givens旋转的矩阵求逆脉动阵列，避免平方根运算的同时去掉大量除法运算，降低了算法复杂度，能有效节省硬件资源，同时整个矩阵求逆过程采用并行化处理，能有效提高矩阵求逆的硬件实现速度。本发明可以应用于无线通信、信号处理以及数值计算等领域矩阵求逆问题的硬件实现。

主权项

一种并行化矩阵求逆硬件装置的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：根据输入矩阵A的维数确定脉动阵列的维数以及总体架构，所述脉动阵列包括MSGR阵列模块和IAM阵列模块，其中MSGR阵列模块主要完成矩阵A的SGR分解获得上三角矩阵U，随后输入与矩阵A同阶的单位矩阵E，用存储的系数对单位矩阵E进行相同的变换后获得矩阵B；IAM阵列模块利用迭代算法求上三角矩阵U的逆矩阵U^‑1，并且将U^‑1与矩阵B相乘，从而完成整个矩阵求逆过程；步骤2：设计MSGR阵列模块，所述MSGR阵列模块包括MSGR阵列第一类边界处理单元、MSGR阵列内部处理单元和MSGR阵列第二类边界处理单元，其中MSGR阵列第一类边界处理单元将输入参数对<X_IN,Y_IN>映射到输出参数对<M_OUT,N_OUT>；MSGR阵列内部处理单元将<X_IN,Y_IN>和<M_IN,N_IN>更新到<X_OUT,Y_OUT>、,M_OUT,N_OUT>；MSGR阵列第二类边界处理单元根据输入参数对<M_IN,N_IN>确定U_OUT，同时进行溢出处理；步骤3：设计IAM阵列模块，所述IAM阵列模块包括IAM阵列边界处理单元和IAM阵列内部处理单元，其中IAM阵列边界处根据输入参数X_IN确定输出参数Y_OUT；IAM阵列内部处理单元根据输入参数<X_IN,Y_IN>确定<X_OUT,Y_OUT>。