FIR算法在可重構專用處理器中的并行化實現*

顧志威，李　麗，傅傳張，傅玉祥，李　偉

（南京大學電子科學與工程學院，南京210093）

電路設計

FIR算法在可重構專用處理器中的并行化實現*

顧志威，李麗，傅傳張，傅玉祥，李偉

（南京大學電子科學與工程學院，南京210093）

基于FIR算法在數字信號處理系統中的重要性以及當前對于高性能實時處理的需求，在一款可重構專用處理器平臺上實現了FIR算法的并行化。并且對傳統的直接型乘累加器進行了改進，提出了一種效率更高、延時更低的乘累加器，提高了FIR算法的性能。實驗結果表明，設計的并行FIR濾波器誤差在10-8量級，對大于1 k點的FIR運算并行化效率達95%以上，加速比達3.85以上。

FIR；并行化；乘累加器；乒乓操作

1　引言

現代電子計算機和信息技術的迅猛發展，帶動了一系列相關產業的出現和發展，數字信號處理技術就是其中之一，至今已經在通信、語音、圖像等領域取得了極為廣泛的應用。有限脈沖響應（Finite Impulse Response，FIR）數字濾波器作為數字信號處理的基本模塊之一，其性能的優劣直接影響到數字信號處理系統的實時處理能力。如何優化FIR數字濾波器的性能一直是人們研究并關注的熱點問題。與此同時，在進入21世紀后，隨著大數據時代的到來，數據的運算量迅速增加，傳統的串行化數據運算模式已經無法滿足越來越龐大的數據運算量的需求，因此將算法并行化成為了不可避免的發展趨勢。另一方面，在摩爾定律的作用下，硬件資源成本越來越低，單位面積能夠集成的硬件資源越來越多，這使得通過使用更多的硬件資源來實現算法并行化成為了可能。……