Kaiman濾波算法在FPGA上的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

由表2可知，利用FPGA實(shí)現(xiàn)的濾波結(jié)果，其精度與用Matlab實(shí)現(xiàn)的精度相差無幾，且略高于利用DSP實(shí)現(xiàn)的單精度的結(jié)果。由表3可知，在解算時(shí)間方面，利用FPGA實(shí)現(xiàn)方式的快速性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于利用其他兩種方式。而且，對(duì)于階次越高的Kalman濾波器的實(shí)現(xiàn)，傳統(tǒng)處理器所需的時(shí)間越長(zhǎng)，利用FPGA實(shí)現(xiàn)方式的時(shí)間的優(yōu)越性越顯著。

4 結(jié)語

針對(duì)Kalman濾波的傳統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法的不足，本文提出利用具有可并行計(jì)算特點(diǎn)的FPGA來實(shí)現(xiàn)Kalman濾波的方案，并對(duì)FPGA實(shí)現(xiàn)Kalman濾波的三種方式進(jìn)行了研究，確定了利用IP核作為主要計(jì)算元件的實(shí)現(xiàn)方式。對(duì)Kalman濾波實(shí)現(xiàn)過程中的關(guān)鍵問題進(jìn)行了研究和實(shí)現(xiàn)。通過對(duì)PC機(jī)、DSP和FPGA三種實(shí)現(xiàn)方式的結(jié)果對(duì)比，驗(yàn)證了利用FGPA實(shí)現(xiàn)的Kalman濾波器具有較高的精度和極高的實(shí)時(shí)性。