Resumen

Este artículo presenta una novedosa reconstrucción de la detección compresiva (CS) en tiempo real que emplea una matriz de puertas programables en campo (FPGA) de alta densidad para la aceleración del hardware. Tradicionalmente, el CS puede implementarse utilizando un lenguaje informático de alto nivel en un ordenador personal (PC) o en plataformas multinúcleo, como las unidades de procesamiento gráfico (GPU) y los procesadores digitales de señales (DSP). Sin embargo, los algoritmos de reconstrucción son muy exigentes desde el punto de vista informático y su implementación por software es extremadamente lenta y consume mucha energía. En este trabajo, el algoritmo de búsqueda de coincidencia ortogonal (OMP) se perfecciona para resolver la optimización de la descomposición dispersa para el diccionario parcial de Fourier, que siempre se adopta en la aplicación de imágenes y detección de radares. La reconstrucción OMP puede dividirse en dos etapas principales: la optimización que encuentra los vectores estrechamente correlacionados y el problema del mínimo cuadrado. En el caso de los diccionarios a gran escala, la implementación de la correlación consume mucho tiempo, ya que suele requerir un gran número de multiplicaciones de matrices. Además, la resolución del problema del mínimo cuadrado siempre requiere una operación de descomposición matricial escalable. Para resolver estos problemas de forma eficiente, la optimización de la correlación se implementa mediante la transformada rápida de Fourier (FFT) y el problema del mínimo cuadrado a gran escala se implementa mediante la técnica del Gradiente Conjugado (CG), respectivamente. El método propuesto se verifica mediante la realización de FPGA (Xilinx Virtex-7 XC7VX690T), revelando su eficacia en aplicaciones en tiempo real.

• Materias:Propagación de ondas Radar Teoría de Antenas Redes Inalámbricas Banda ancha Radares
• Subjects:Wave propagation Radar Antenna theory Wireless Networks Broadband Radars
• Palabras claves:problema de mínimos cuadrados, lenguaje informático de nivel, transformada rápida de Fourier, operaciones de descomposición de matrices, número de matrices, campo de alta densidad, implementación de la correlación, matriz de puertas programables, búsqueda de coincidencia ortogonal, optimización de la descomposición dispersa
• Keywords:least square problem, level computer language, fast fourier transform, matrix decomposition operations, number of matrix, high density field, implementation of correlation, programmable gate array, orthogonal matching pursuit, sparse decomposition optimization