一种基于RISC-V指令集的可重构音频降噪加速器及方法

    公开(公告)号:CN116645945A

    公开(公告)日:2023-08-25

    申请号:CN202310512461.6

    申请日:2023-05-08

    Abstract: 本发明请求保护一种基于RISC‑V指令集的可重构音频降噪加速器及方法,属于集成电路技术领域,主要包括:RISC‑V处理器内核、音频降噪协处理器、NICE接口控制。其中RISC‑V处理器内核通过NICE接口控制与音频降噪协处理器相连接,RISC‑V处理器内核、音频降噪协处理器与NICE接口电路控制组成基于RISC‑V指令集的可重构音频降噪加速器。创新点在于RISC‑V指令集的音频降噪加速器采用指令紧耦合连接设计,减少数据搬运所需时间,提升性能并降低功耗;同时加速器电路采用硬件重构思想,用少量的资源实现不同的运算功能,一定程度上减少了资源消耗并缩减加速器所占面积;最后提出一种加法树可选配置电路以平衡面积、资源与性能。

    一种基于RISC v软核的音频降噪系统、方法及介质

    公开(公告)号:CN113613140B

    公开(公告)日:2022-10-18

    申请号:CN202110887738.4

    申请日:2021-08-03

    Abstract: 本发明请求保护一种基于RISC v软核的音频降噪系统、方法及介质,属于集成电路技术领域,包括:RISC v处理器SOC、IIS音频传输接口电路、音频编解码WM8731模块、音频降噪FxLMS算法。其中RISC v处理器SOC与IIS音频传输接口电路相连接,IIS音频传输接口电路与音频编解码WM8731模块相连接,音频降噪FxLMS算法通过软件编程下载到RISC v处理器核内运行。创新点在于通过SOC技术集成音频传输专用的IIS接口电路,确保音频传输的稳定性;采用RISC v自定义指令的处理器能够对音频降噪系统进行专用的运算加速;同时相比较纯硬件实现方式的FxLMS算法而言,采用软硬件协同实现方式使算法更具备灵活性和可行性,并解决了纯硬件实现带来的颗粒度大的问题。

    一种基于FPGA的流水线MFxLMS滤波器设计方法

    公开(公告)号:CN115189677A

    公开(公告)日:2022-10-14

    申请号:CN202210890617.X

    申请日:2022-07-27

    Abstract: 本发明请求保护一种基于FPGA的流水线MFxLMS滤波器设计方法,属于数字信号处理领域,主要包括2个部分:(1)MFxLMS滤波器设计(2)流水线MFxLMS滤波器设计。本发明创新点在于采用流水线来改善MFxLMS滤波器的收敛性、吞吐量和功耗,该结构滤波器收敛性和稳定性接近MFxLMS滤波器,其吞吐量是MFxLMS滤波器的2倍;所提出的8抽头滤波器结构与现有最佳结构相比时钟速度提高34.28%,功耗降低4.76%。

    基于RISC v自定义指令集拓展的音频降噪加速器系统、方法

    公开(公告)号:CN113851103A

    公开(公告)日:2021-12-28

    申请号:CN202111037629.X

    申请日:2021-09-06

    Abstract: 本发明请求保护一种基于RISC v自定义指令集拓展的音频降噪加速器系统、方法,属于集成电路技术领域,主要包括:E203_CORE、NICE_CORE、NICE_Interface、E203_SOC、音频编解码WM8731模块、音频降噪FxLMS算法。其中E203_CORE通过NICE_Interface与NICE_CORE相连接,E203_CORE、NICE_CORE与相关外设端口一同组成E203_SOC,E203_SOC与音频编解码WM8731模块相连接,音频降噪FxLMS算法通过软件编程下载到RISC v处理器核内运行。创新点在于相比较ARM指令集架构的处理器而言,采用RISC v自定义指令集的处理器能够对音频降噪FxLMS算法中特定的运算部分进行加速;本发明可以更加优化面积、功耗、颗粒度等问题,同时提高算法的灵活性和可行性。

    一种基于RISC v软核的音频降噪系统、方法及介质

    公开(公告)号:CN113613140A

    公开(公告)日:2021-11-05

    申请号:CN202110887738.4

    申请日:2021-08-03

    Abstract: 本发明请求保护一种基于RISC v软核的音频降噪系统、方法及介质,属于集成电路技术领域,主要包括:RISC v处理器SOC、IIS音频传输接口电路、音频编解码WM8731模块、音频降噪FxLMS算法。其中RISC v处理器SOC与IIS音频传输接口电路相连接,IIS音频传输接口电路与音频编解码WM8731模块相连接,音频降噪FxLMS算法通过软件编程下载到RISC v处理器核内运行。创新点在于通过SOC技术集成音频传输专用的IIS接口电路,确保音频传输的稳定性;同时相比较ARM指令集架构的处理器而言,采用RISC v自定义指令的处理器能够对音频降噪系统进行专用的运算加速;同时相比较纯硬件实现方式的FxLMS算法而言,采用软硬件协同实现方式使算法更具备灵活性和可行性,并解决了纯硬件实现带来的颗粒度大的问题。

    一种基于剪枝和知识蒸馏的目标检测模型压缩与加速方法

    公开(公告)号:CN112699958A

    公开(公告)日:2021-04-23

    申请号:CN202110031167.4

    申请日:2021-01-11

    Abstract: 本发明涉及一种基于剪枝和知识蒸馏的目标检测模型压缩与加速方法,属于计算机视觉领域。该方法包括:S1,对目标检测模型进行改进,采用Mobilenetv2网络作为主干网。将除主干网的其他卷积改为深度可分离卷积;S2,对改进后的目标检测模型采用剪枝方法减少模型的体积和计算量。在VOC数据集上,对模型进行基础训练;对模型中BN层的γ参数L1正则化,完成稀疏训练;根据压缩比,对稀疏训练后的模型进行通道剪枝;对各层的γ均值排序完成层剪枝,得到剪枝后的模型;S3,对剪枝后的模型,采用改进的知识蒸馏方法恢复模型的精度。得到压缩后的模型。本发明在保证模型的精度几乎没有损失的情况下,模型的体积大幅减少,降低模型部署在嵌入式设备或移动设备的难度,具有较高的应用价值。

    一种基于FPGA的自适应算法模块化设计方法

    公开(公告)号:CN112199912A

    公开(公告)日:2021-01-08

    申请号:CN202011000059.2

    申请日:2020-09-22

    Abstract: 本发明请求保护一种基于FPGA的自适应算法模块化设计方法。主要包括3个部分:(1)规范并行和非规范并行的自适应LMS滤波器设计(2)整个自适应FxLMS系统的电路模型搭建(3)Vivado综合工具下的RTL电路结构模型以及自适应算法的testbench平台。本发明创新点在于相比较传统的FxLMS算法,本发明在Simulink库基础上加入Xilinx System generator工具,利用该工具调用基本的加法器、乘法器以及一些逻辑单元块进行模块化设计,最后生成HDL代码,结合Vivado综合工具进行布局布线和时序仿真。本发明不仅能降低开发周期、提高建模准确度、实现资源和速度的良好匹配,而且可以显著提高算法的灵活性,增强算法的性能,方便实现自适应算法的阶数快速调整。

    一种基于分布式算法的高吞吐量LMS自适应滤波器

    公开(公告)号:CN114900156A

    公开(公告)日:2022-08-12

    申请号:CN202210404643.7

    申请日:2022-04-18

    Abstract: 本发明请求保护一种基于分布式算法的高吞吐量LMS自适应滤波器。主要包括3个部分:(1)基于DA的控制模块设计(2)基于DA的辅助模块设计(3)基于DA的滤波器模块设计。本发明目的在于针对LMS自适应滤波器,构建高吞吐量和低功耗的自适应滤波器结构。创新点在于相比较传统的LMS自适应滤波器结构,本发明提出了基于DA的辅助模块,该模块使用具有特殊寻址的辅助查找表,该查找表存储输入样本的所有可能的组合,克服了每次自适应滤波器运行时,都需要更新LUT的问题,同时相比较传统的MAC单元有着更高的吞吐量,且该设计可以很容易被重新配置,可以匹配广泛的性能要求。

    一种基于FPGA的高速Delay-FxLMS滤波器设计方法

    公开(公告)号:CN114520643A

    公开(公告)日:2022-05-20

    申请号:CN202210121800.3

    申请日:2022-02-09

    Abstract: 本发明请求保护一种基于FPGA的高速Delay‑FxLMS滤波器设计方法。主要包括三个部分:(1)DF‑DFxLMS滤波器设计(2)TF‑RDFxLMS滤波器设计(3)HS‑TF‑RDFxLMS滤波器设计。本发明的创新点在于采用延时分解算法来解决时延量增加和输出滞后导致滤波器收敛性下降问题,然后对自适应滤波模块和次级路径模块进行转置操作进一步减小关键路径来提高系统的时钟速度,通过优化电路子模块来减小整个电路寄存器数量;最后在关键路径不变前提下,采用硬件共享思想实现TF‑RDFxLMS滤波器的面积/速度权衡。实验结果表明,该文提出的算法收敛速度是DFxLMS算法的3.5倍,关键路径缩短了其HS‑TF‑RDFxLMS滤波器时钟速度相比于TF‑RDFxLMS滤波器降低了4%,但LUT和FF的资源分别节约了10%和28%。

    一种基于边缘自生长的Canny边缘检测方法

    公开(公告)号:CN111127498A

    公开(公告)日:2020-05-08

    申请号:CN201911275163.X

    申请日:2019-12-12

    Inventor: 黄沛昱 黄岭 赵强

    Abstract: 本发明涉及一种基于边缘自生长的Canny边缘检测方法,属于计算机领域。步骤如下:1)对图像进行平滑滤波处理,用高斯滤波去除噪声;2)利用八邻域算子计算图像的四个方向上的梯度幅值和方向,再利用坐标投影的方式合成为水平垂直方向;3)利用梯度方向对边缘进行非极大值抑制计算,抑制非边缘点;4)利用otsu计算高低阀值;5)利用高低阀值初步得到边缘;6)利用自生长算法进行断裂边缘补全,得到最终边缘图像。本发明的算法不仅能够显著补全残次边缘,得到比较完整的边缘,而且其中的自生长算法还能应用于其他边缘检测算子中,具有较强的实用性。

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