Синтез FPGA-архитектур банков фильтров на основе блочной лестничной факторизации в алгебре кватернионов (часть 2)
Аннотация
В настоящее время методологии проектирования систем на кристалле основываются на высокопараметризированных IP-компонентах (IP – intellectual property), которые для конкретного целевого приложения обеспечивают широкий диапазон регулировки затрат ресурсов, форматов данных арифметики с фиксированной запятой и производительности системы. В статье предложена гибкая технология быстрого прототипирования архитектур процессоров целочисленных обратимых параунитарных банков фильтров в алгебре кватернионов (Int-Q-ПУБФ) на основе FPGA, в основу которой положен Q-MUL IP-компонент оператора умножения кватернионов на распределенной арифметике на сумматорах. Осуществлена реализация Int-Q-ПУБФ на FPGA Xilinx Zynq 7010, при этом восьмиканальный 8х24 Int-Q-ПУБФ имеет перфективную реконструкцию входных данных для заданного формата фиксированной запятой, малые аппаратные затраты и небольшую задержку конвейера по сравнению с известными решениями на CORDIC-процессорах и распределенной арифметике на памяти.
Об авторах
Е. В. Рыбенков
https://www.bsuir.by/ru/kaf-evs/rybenkov-evgenij
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь
Рыбенков Евгений Викторович – ассистент кафедры электронно-вычислительных систем.
Ул. П. Бровки, 6, 220013, Минск
Н. А. Петровский
https://www.bsuir.by/ru/kaf-evs/petrovskiy-n-a
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь
Петровский Николай Александрович – кандидат технических наук, доцент кафедры электронновычислительных систем.
Ул. П. Бровки, 6, 220013, Минск
SPIN-код: 3661-3585
ResearcherID: O-1216-2017
ScopusID: 56511553600
Список литературы
1. Рыбенков, Е. В. Синтез FPGA-архитектур банков фильтров на основе блочной лестничной факторизации в алгебре кватернионов (часть 1) / Е. В. Рыбенков, Н. А. Петровский // Информатика. – 2018. – Т. 15, № 2. – С. 29–44.
2. Petrovsky, N. A. Design and implementation of reversible integer quaternionic paraunitary filter banks on adderbased distributed arithmetic / N. A. Petrovsky, E. V. Rybenkov, A. A. Petrovsky // Signal Processing: Algorithms, Architectures, Arrangements, and Applications. – Poznan, 2017. – P. 17–22.
3. Petrovsky, N. Low read-only memory distributed arithmetic implementation of quaternion multiplier using split matrix approach / N. Petrovsky, A. Stankevich, A. Petrovsky // Electronics Letters. – 2014. – Vol. 50, no. 24. – P. 1809–1811. doi: 10.1049/el.2014.1775
4. Петровский, Н. А. CORDIC-техника для фиксированного угла вращения в операции умножения кватернионов / Н. А. Петровский, А. В. Станкевич, А. А. Петровский // Информатика. – 2015. – № 4(48). – С. 85–108.
5. Chang, T. S. New distributed arithmetic algorithm and its application to IDCT / T. S. Chang, C. Chen, C. W. Jen // IEE Proceedings – Circuits, Devices and Systems. – 1999. – Vol. 146, no. 4. – P. 159–163.
6. Vaidyanathan, P. P. Multirate Systems and Filter Banks / P. P. Vaidyanathan. – Englewood Cliffs, NJ : PrenticeHall, 1993. – 911 p.
7. Корн, Г. А. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. А. Корн, Т. М. Корн. – М. : Наука, 1974. – 832 с.
8. Li, B. A method for initializing free parameters in lattice structure of linear phase perfect reconstruction filter bank / B. Li, X. Gao // Signal Processing. – 2014. – Vol. 98. – P. 243–251.
Рецензия
Для цитирования:
Рыбенков Е.В., Петровский Н.А. Синтез FPGA-архитектур банков фильтров на основе блочной лестничной факторизации в алгебре кватернионов (часть 2). Информатика. 2018;15(3):22-31.
For citation:
Rybenkov E.V., Petrovsky N.A. Synthesis of FPGA architectures of block lifting-based filter banks in quaternion algebra (part 2). Informatics. 2018;15(3):22-31. (In Russ.)
Просмотров: 782
Послать статью по эл. почте 