AMD Versal平台上FAM和SSCA估计器的实现
硬件体系结构
2025-06-24 v1
摘要
周期信号分析在信号处理中广泛应用，尤其用于人造信号的分析，谱相关密度（SCD）常用于刻画周期性。然而，对于实时应用，即便采用快速傅里叶变换（FFT），估计SCD的高计算复杂度仍限制了其适用性。本文present了两种SCD估计技术的优化高速FPGA实现。具体而言，我们在AMD Versal AI Engine（AIE）阵列上实现了完全运行的FFT累积法（FAM）。我们还引入了一个可用于窗口大小最高达 的高效SSCA实现。对于这两种技术，均提出了一种通用方法，以在保持内存大小和数据带宽约束的同时实现计算并行化。与采用类似7nm工艺的NVIDIA GeForce RTX 3090图形处理器（GPU）相比，在相同精度下，我们的FAM/SSCA实现实现了4.43倍/1.90倍的加速速度，以及30.5倍/24.5倍的能源效率改善。
引用
@article{arxiv.2506.18003,
title = {AMD Versal Implementations of FAM and SSCA Estimators},
author = {Carol Jingyi Li and Ruilin Wu and Philip H. W. Leong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.18003},
year = {2025}
}