产品概述

SC-FBLAS 是加速科技推出的基于FPGA实现的RTL级高性能数学计算加速IP库。针对数字信号处理，SC-FBLAS提供FFT变换、QR分解、线性方程求解、求协方差矩阵、矩阵求逆等高性能的DSP算法级别IP，帮助用户实现数字信号处理系统的快速优化，极大缩短用户产品的Time-to-Market时间。SC-FBLAS可以广泛应用于雷达、电子对抗、5G信号处理、高性能仿真等需要高性能处理能力和低延时计算的信号处理领域。

基于FPGA的架构

IP规格及性能指标

加速科技基于FPGA平台提供了数字信号处理（DSP）相关算法的IP，IP的性能影响数字信号处理系统的性能，包括动态范围，信号损耗，信噪比，延时等因素。以信号处理中常用的FFT傅里叶变换为例：相比最新的DSP平台，SC-FBLAS的RTL级IP可以使用FPGA中符合IEEE754标准的单精度浮点DSP单元，而且使用更少的时间来完成计算。

SC-FBLAS包括RTL级算法IP, 可以实现矩阵乘、矩阵分解、矩阵求逆、线性方程求解、微分方程求解、三角函数、非线性函数、超越函数、傅里叶运算等数学函数。

背景介绍

MUSIC算法是经典的空间谱估计算法，实现波达方向（DOA）估计的相关应用。在电子侦察和电子对抗等对实时性要求严格的领域中，实现该算法将对提升整体装备的性能具有重大的意义，但如何移植到平台实现并满足系统的响应处理速度，成为了设计者颇为头疼的问题。整个MUSIC算法计算复杂度和灵活度都很大，而且电子对抗系统都有浮点处理的要求，对系统移植需要有很强的开发能力与工程化的团队。加速云采用基于FPGA的浮点技术，将算法移植到FPGA中实现了基于MUSIC算法的DOA空间谱估计。全部算法极大提升了MUSIC算法的实时性，相比于传统实现，具有5倍左右的性能提升。

实现方案

系统规格

性能指标

方案优势 

比起传统算法，MUSIC算法的FPGA实现具有如下显著特点： 

1. 性能高（比TI的DSP处理器实时性强，性能提升了5倍左右）；

2. 功耗低、集成度高、灵活性强；

3. 能够突破阵列的瑞利限； 

4. 能适应多信号、小角度、低信噪比等复杂环境； 

5. 方向入射相干信号，能有效对抗诱饵干扰； 

6. 算法灵活，易于改进，且适用于无源设备

案例介绍

加速科技参与并完成了XX研究所的干扰角度超分辨定位（MUSIC）算法实现，此项目为型号类项目；加速科技负责算法的评估、FPGA实现，解决了客户在遇到实时高维数矩阵运算的问题。客户之前用FT 6678 DSP上进行了开发，一直无法用基于 Xilinx®FPGA V7平台实现；加速科技通过将整个算法移植到FPGA，大大地提高了有源相控阵雷达在对抗干扰方面的性能。