【技术实现步骤摘要】
本申请涉及数字信号处理，具体而言，涉及一种通信系统参数矩阵处理装置、处理方法、设备及介质。
技术介绍
1、在通信系统中，厄米特矩阵求逆的运算过程应用较为广泛。相关技术在对厄米特矩阵进行求逆时，一般是先采用cholesky分解将厄米特矩阵分解为下三角矩阵后再求取下三角矩阵的逆，然后通过下三角矩阵的逆计算厄米特矩阵的逆。
2、采用上述方法求解厄米特矩阵的逆时，通信系统需要对矩阵分解计算模块和矩阵求逆计算模块进行单独设置，导致需要消耗较高硬件面积资源来进行厄米特矩阵求逆运算。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的在于提供一种通信系统参数矩阵处理装置、处理方法、设备及介质，用以改善通信系统进行厄米特矩阵求逆运算所需要消耗的硬件面积资源。
2、第一方面，本申请实施例提供一种通信系统参数矩阵处理装置，包括：依次相连的第n1计算模块、第n2计算模块、……和第nn计算模块，n为通信系统参数矩阵的阶数；
3、所述第n1计算模块、所述第n2计算模块、……和所述第nn计算模块，用于采用流水模式计算所述通信系统参数矩阵的分解矩阵的逆矩阵，其中，第ni(1≤i≤n)计算模块用于计算所述通信系统参数矩阵的分解矩阵的第i行元素的求逆值；
4、其中，所述第ni计算模块，包括：
5、第ni1计算子模块，用于计算所述通信系统参数矩阵中对角线元素aii的分解值的逆aii-1，并以aii-1更新元素aii；
6、第ni2计算子模块，用于根据更新后的a
7、在上述方案的实现过程中，通过n个采用流水模式的计算模块计算通信系统参数矩阵的分解矩阵的逆矩阵，将通信系统参数矩阵的分解运算和求逆运算融合在计算模块中，一方面，有效降低了厄米特矩阵求逆运算的硬件面积资源需求；另一方面，有利于提高上述通信系统参数矩阵处理装置在对厄米特矩阵进行求逆运算时的吞吐率；另外，在第ni计算模块内设置用于对对角线元素进行求逆的第ni1计算子模块以及用于计算对角线元素同行元素求逆值和对角线同列元素分解值的第ni2计算子模块，使得矩阵每经过一次第ni计算模块则矩阵分解运算和矩阵求逆运算均被推进一阶，实现了矩阵分解运算与矩阵求逆运算的有效融合，有利于进一步降低通信系统参数矩阵处理装置在对厄米特矩阵的求逆运算时所需的硬件面积资源。
8、在第一方面的一种实现方式中，所述第ni计算模块，还包括：
9、第ni3计算子模块，用于根据更新后的元素集ci计算元素集ci+1′中各元素的分解中间值以及根据更新后的元素集ci、元素集ri和元素aii，计算元素集ri+1′中各元素的求逆中间值，以所述元素集ci+1′中各元素的分解中间值更新所述元素集ci+1′中各元素，以元素集ri+1′中各元素的求逆中间值更新所述元素集ri+1′中各元素，其中，ci+1′＝{a(i+1)(i+1)，…，an(i+1)}，ri+1′＝{a(i+1)1，…，a(i+1)i}。
10、在上述方案的实现过程中，通过设置用于求解分解中间值和求逆中间值的第ni3计算子模块，使得第ni+1计算模块可以通过第ni计算模块所获取的分解中间值和求逆中间值来进行第ni+1计算模块中的矩阵分解运算部分和矩阵求逆运算部分，从而降低流水线长度，进而降低矩阵的同步打拍所带来的开销。
11、在第一方面的一种实现方式中，所述第ni1计算子模块，包括：
12、第ni1平方根倒数计算单元，用于对对角线元素aii进行平方根倒数运算，以获得aii-1；
13、和/或，所述第ni2计算子模块，包括：
14、多个进行并行计算的复数乘法器，用于执行所述第ni2计算子模块的计算过程中的乘法计算过程；
15、和/或，所述装置还包括：
16、第nn+1计算模块，用于根据所述分解矩阵的逆矩阵，计算所述通信系统参数矩阵的逆矩阵。
17、在上述方案的实现过程中，第ni1计算子模块采用平方根倒数计算单元，直接对对角线元素aii进行平方根倒数运算以获得aii-1，在使用合理的迭代逼近处理方案时，平方根倒数计算单元所需要资源小于相关技术中平方根计算单元与除法计算单元串联结构的所需资源，有利于降低上述通信系统参数矩阵处理装置的除法运算密度，另外还降低了厄米特矩阵求逆运算所需的时序资源以及硬件面积资源；
18、另外，过设置多个进行并行计算的复数乘法器以进行第ni2计算子模块运算过程中的乘法运算部分，使得第ni2计算子模块能够在一个乘法器的时延内完成其所要进行的分解值计算过程和求逆值计算过程，大幅降低了第ni2计算子模块的运算时延，有利于降低上述通信系统参数矩阵处理装置在进行厄米特求逆运算时所需的面积资源；
19、另外，还通过设置第nn+1计算模块，使得上述通信系统参数矩阵处理装置能够直接输出待求逆的通信系统参数矩阵的逆矩阵，使得上述通信系统参数矩阵处理装置能够适用于更多的应用场景，提高上述通信系统参数矩阵处理装置的适用性。
20、在第一方面的一种实现方式中，所述第ni3计算子模块，包括：
21、第ni31计算单元，包括多个进行并行计算的复数乘法器，用于执行所述第ni3计算子模块的计算过程中的乘法计算过程；
22、第ni32计算单元，包括多个进行并行计算的加法器，用于执行所述第ni3计算子模块的计算过程中的加法计算过程。
23、在上述方案的实现过程中，通过将第ni3计算子模块所涉及的运算过程分解为乘法部分和加法部分，从而设置用于执行乘法部分运算的第ni31计算单元以及用于执行加法部分运算的第ni32计算单元，并且为第ni31计算单元设置多个进行并行运算的复数乘法器，为第ni32计算单元设置多个进行并行运算的加法器，使得第ni3计算子模块能够在一个乘法器时延加一个加法器时延内完成其所要进行的分解中间值运算和求逆中间值运算，大幅降低了第三计算子模块的运算时延，有利于降低上述通信系统参数矩阵处理装置在进行厄米特求逆运算时所需的面积资源。
24、第二方面，本申请实施例提供一种通信系统参数矩阵处理装置，包括：第m1计算模块、第m2计算模块和控制模块，其中：
25、所述第m1计算模块，与所述控制模块通信，用于计算通信系统参数矩阵中对角线元素aii的分解值的逆aii-1，并以aii-1更新元素aii；其中，1≤i≤n，i为所述第m1计算模块被调用的次数，n为所述通信系统参数矩阵的阶数；
26、所述第m2计算模块，与所述控制模块通信，用于根据更新后的aii，分别计算元素集ri中各元素的求逆值以及元素集ci中各元素的分解值，并以所述元素集ri本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种通信系统参数矩阵处理装置，其特征在于，包括：依次相连的第n1计算模块、第n2计算模块、……和第nN计算模块，N为通信系统参数矩阵的阶数；
2.根据权利要求1所述的通信系统参数矩阵处理装置，其特征在于，所述第ni计算模块，还包括：
3.根据权利要求1所述的通信系统参数矩阵处理装置，其特征在于，所述第ni1计算子模块，包括：
4.根据权利要求2所述的通信系统参数矩阵处理装置，其特征在于，所述第ni3计算子模块，包括：
5.一种通信系统参数矩阵处理装置，其特征在于，包括：第m1计算模块、第m2计算模块和控制模块，其中：
6.根据权利要求5所述的通信系统参数矩阵处理装置，其特征在于，所述装置还包括：
7.根据权利要求5所述的通信系统参数矩阵处理装置，其特征在于，所述第m1计算模块，包括：
8.根据权利要求6所述的通信系统参数矩阵处理装置，其特征在于，所述第m3计算模块，包括：
9.一种通信系统参数矩阵处理方法，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的通信系统参数矩阵处
...【技术特征摘要】
1.一种通信系统参数矩阵处理装置，其特征在于，包括：依次相连的第n1计算模块、第n2计算模块、……和第nn计算模块，n为通信系统参数矩阵的阶数；
2.根据权利要求1所述的通信系统参数矩阵处理装置，其特征在于，所述第ni计算模块，还包括：
3.根据权利要求1所述的通信系统参数矩阵处理装置，其特征在于，所述第ni1计算子模块，包括：
4.根据权利要求2所述的通信系统参数矩阵处理装置，其特征在于，所述第ni3计算子模块，包括：
5.一种通信系统参数矩阵处理装置，其特征在于，包括：第m1计算模块、第m2计算模块和...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈百伦，
申请(专利权)人：上海星思半导体有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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