34、FPGA加速矩阵求逆与无人机射频土壤肥力检测系统

FPGA加速矩阵求逆与无人机射频土壤肥力检测系统

1. FPGA加速QRD矩阵求逆核心对比

在信号处理领域，矩阵求逆是一个关键操作，不同的算法和技术在性能上存在显著差异。以下是不同文献工作在矩阵求逆方面的对比：
| 文献 | 技术 | 矩阵大小 | 吞吐量 | 算法 | 数值稳定性 |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| 提出的系统 | Kintex® - 7 KC705 | 8 × 8 | 12.53 MI/s | CGR QRD | 良好 |
| Liu等人 [20] | FPGA | 32 × 32 | 3.6 kI/s | DCD | 良好 |
| Jassim等人 [23] | Altera Cyclone III | 8 × 8 | 0.14 MI/s | SGR | 较差 |
| Ma等人 [15] | FPGA (Virtex - 4) | 4 × 4 | 14.6 MI/s | MSGR | 较差 |
| Rosado等人 [21] | FPGA (XC3S1000) | 10 × 10 | 3.9 kI/s | MGS QRD | 较差 |

从这个表格中可以看出，不同的技术和算法在矩阵大小、吞吐量和数值稳定性方面表现各异。提出的系统采用Kintex® - 7 KC705技术和CGR QRD算法，在8 × 8矩阵大小下实现了较高的吞吐量，并且数值稳定性良好。

在当前的工作中，为了求输入矩阵的逆，采用了回代算法与CGR QRD算法相结合的方法。不过，回代算法本质上是顺序执行的，并行性有限。如果使用并行性更高的算法，系统的吞吐量将会得到显著提