一种基于FPGA实现的优化正交匹配追踪算法设计  

An orthogonal matching pursuit algorithm optimization design based on FPGA implementation

作　　者：蒋沅[1,2] 沈培[2] 代冀阳[2] 陈震[3] 

机构地区：[1]江西省图像处理与模式识别重点实验室,江西南昌330063 [2]南昌航空大学信息工程学院,江西南昌330063 [3]南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室,江西南昌330063

出　　处：《电子技术应用》2015年第10期73-76,80,共5页Application of Electronic Technique

基　　金：国家自然科学基金(61164015);江西省自然科学基金(20142BAB211003);江西省图像处理与模式识别重点实验室开放基金(TX201404003)

摘　　要：针对压缩感知重构算法中正交匹配追踪(OMP)算法在每次迭代中不能选取最优原子问题,对OMP算法进行优化设计,保证了每次迭代的当前观测信号余量最小,并提出了一种基于FPGA实现的优化OMP算法硬件结构设计。在矩阵分解部分采用了修正乔列斯基(Cholesky)分解方法,回避开方运算,以减少计算延时,易于FPGA实现。整个系统采用并行计算、资源复用技术,在提高运算速度的同时减少资源利用。在Quartus II开发环境下对该设计进行了RTL级描述,并在FPGA仿真平台上进行仿真验证。仿真结果验证了设计的正确性。According to compression sensing reconstruction algorithm of orthogonal matching pursuit （OMP） algorithm the problem of each iteration can＇t select the optimal atomic, to optimize the OMP algorithm design, ensures that each iteration of the current allowance minimum observation signal, and proposes a kind of optimize the OMP algorithm based on FPGA to realize the hardware structure design.In the matrix decomposition part adopts modified Cholesky decomposition methods, avoid root operation, to reduce the calculation time delay, easy to FPGA implementation.The whole system adopts parallel computing, resource reuse technology, im- prove the computing speed and reduce resource utilization.In the Quartus II development environment for the design of the RTL description, on the FPGA simulation platform for simulation, the simulation results verify the validity of the design.

关 键 词：压缩感知 正交匹配追踪算法 修正乔列斯基分解 FPGA 

分 类 号：TN911.2[电子电信—通信与信息系统]