[發明專利]基于分時復用技術的cholesky矩陣求逆系統

有效

• 申請號: 201610094119.9
• 申請日: 2016-02-19
• 公開（公告）號: CN105701068B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 沙金;陳萬雄;胡光輝;沈偉;任道;邵偉;張盟盟;潘紅兵;李麗;李偉
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G06F17/16
• 分類號: G06F17/16
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李玉平

1.一種基于分時復用技術的cholesky矩陣求逆系統，其特征在于，包括五個模塊：主控狀態機模塊、資源復用模塊、cholesky分解模塊、上三角矩陣求逆模塊和矩陣相乘模塊；

所述的主控狀態機模塊與系統總線相連接，在求逆操作開始前，接收使能拉高，根據待求逆矩陣維度，從外部按行順序接收原矩陣數據，存放在資源復用模塊的存儲器中，接收完成后，將接收使能拉低，并通過cholesky分解模塊、上三角矩陣求逆模塊、矩陣相乘模塊分別進行cholesky分解、上三角矩陣求逆、矩陣乘法3個步驟進行cholesky矩陣求逆操作；求逆完成后向總線發出求逆結束信號，通知系統總線從存儲模塊讀取運算結果；

所述的資源復用模塊內部有3個存儲器，1個單精度浮點復數乘法器，1個單精度浮點復數累加器；資源復用模塊與主控狀態機模塊、cholesky分解模塊、上三角矩陣求逆模塊、矩陣相乘模塊相連接；根據主控狀態機的狀態，資源復用內部的存儲資源和運算資源受不同模塊控制；

所述的cholesky分解模塊是通過對原矩陣元素進行乘法，加法，除法運算將原矩陣A分解為單位下三角矩陣L、對角矩陣D，上三角矩陣L^H；cholesky分解模塊內部是一個地址生成狀態機和兩個單精度浮點除法器，外部與主控狀態機和資源復用模塊相連，在分解過程中將使用資源復用模塊中的存儲資源和浮點乘法器，浮點累加器；

在接收到主控狀態機模塊輸入的cholesky分解起始信號后，cholesky分解模塊的內部地址狀態機根據矩陣維度開始按順序生成原矩陣讀地址和分解后上三角矩陣的寫地址；在分解完成后，通過復用浮點除法器對分解后得到的對角矩陣的所有對角元素求倒數；

所述的上三角矩陣求逆模塊，因choelsky分解后得到的上三角矩陣的對角線元素全為1，所以可以對上三角矩陣求逆公式進行簡化，省去除法操作；上三角矩陣求逆模塊內部是一個地址生成狀態機，外部與主控狀態機和資源復用模塊相連，在上三角矩陣求逆過程中將使用資源復用模塊中的存儲資源、浮點乘法器和浮點累加器；在接收到主控狀態機模塊輸入的上三角矩陣求逆起始信號后，上三角矩陣求逆模塊的內部地址生成狀態機根據矩陣維度開始按順序生成原上三角矩陣讀地址和上三角逆矩陣的寫地址。

2.如權利要求1所述的基于分時復用技術的cholesky矩陣求逆系統，其特征在于，所述的矩陣乘法模塊內部是一個地址生成狀態機，外部與主控狀態機和資源復用模塊相連，在矩陣乘法模過程中將使用資源復用模塊中的存儲資源、浮點乘法器和浮點累加器；在接收到主控狀態機模塊輸入的矩陣乘法模塊起始信號后，通過矩陣乘法模塊內部狀態機控制的存儲器讀寫，先進行上三角矩陣與對角陣相乘，再進行上三角矩陣與下三角矩陣相乘。