FPGA ile NLMS ve Gauss-Seidel algoritmalarının hibrit formda gerçeklenmesi

Abstract

Bu çalışmada, uyarlamalı süzgeç katsayılarını ayarlamak için GS (GaussSeidel) ve NLMS (Normalized Least Mean Squares) algoritmalarının birlikte kullanıldığı hibrit bir algoritma önerilmiş ve önerilen yeni algoritmanın yakınsama hızı ve işlem karmaşıklığı incelenmiştir. Önerilen algoritma yapılan bir benzetim çalışmasıyla yakınsama hızı ve işlem yükü açısından benzer algoritmalarla karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Hibrit formda gerçeklenen algoritma, GS algoritması ve NLMS algoritması VHDL(VHSIC Hardware Description Language) kullanılarak donanımsal olarak tanımlanmıştır. Her üç algoritmanın VHDL tanımları ile sentezleme ve benzetimleri yapılarak algoritmaların FPGA üzerinde kapladıkları alan ve maksimum saat frekansı gibi parametreleri belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, önerilen hibrit algoritmanın bir ara yöntem olarak işlem karmaşıklığı veya yakınsama hızı açısından diğer algoritmalara iyi bir alternatif olduğu görülmüştür.

In this thesis, a hybrid algorithm based on the use of GS(Gauss-Seidel) and NLMS(Normalized Least Mean Squares) algorithms together is introduced for adjusting adaptive filter coefficients and also convergence rate and computational complexity of the proposed algorithm is studied. The proposed algorithm is compared with similar algorithms by viewpoints of computational complexity and convergence rate via an adaptive channel equalizer example. The proposed hybrid algorithm has been designed as hardware via VHDL as well as NLMS and Gauss-Seidel algorithms. All three designs has been synthesized and simulated to determine FPGA area and maximum clock frequency parameters. According to the results obtained, it is shown that the proposed hybrid algorithm is a good alternative to the others as an intermediate method by viewpoints of computational complexity or convergence rate.