Реализуйте аппаратно-эффективное решение комплексной матрицы пакетов с использованием Q-less QR-декомпозиции

Этот пример показывает, как реализовать аппаратно-эффективное решение комплексного матричного уравнения A 'AX = B с помощью решения Комплексной пакетной матрицы с использованием блока QR-разложения без Q.

Задайте матричные размерности

Укажите количество строк в матрице А, количество столбцов в матрице А и строк В и количество столбцов в матрице B.

m = 100; % Number of rows in A
n = 10;  % Number of columns in A and rows in B
p = 1;   % Number of columns in B

Сгенерируйте матрицы

В данном примере используйте функцию helper complexRandomQlessQRMatrices чтобы сгенерировать случайные матрицы А и B для задачи A 'AX = B. Матрицы сгенерированы таким образом, что действительная и мнимая части элементов массива и B находятся между -1 и + 1, а A является полным рангом.

rng('default')
[A,B] = fixed.example.complexRandomQlessQRMatrices(m,n,p);

Выбор типов данных с фиксированной точкой

Используйте функцию helper complexQlessQRMatrixSolveFixedpointTypes выбрать типы данных с фиксированной точкой для входных матриц А и B и вывести X так, что существует низкая вероятность переполнения во время расчета. Дополнительные сведения о том, как выбираются типы данных, см. в документе FixedPointMatrixLibraryDatypesExample.pdf в текущей директории.

Действительная и мнимая части элементов массива и B находятся между -1 и 1, поэтому максимально возможным абсолютным значением любого элемента является sqrt (2).

max_abs_A = sqrt(2);  % max(abs(A(:))
max_abs_B = sqrt(2);  % max(abs(B(:))
f = 24;               % Fraction length (bits of precision)
T = fixed.example.complexQlessQRMatrixSolveFixedpointTypes(m,n,max_abs_A,max_abs_B,f);
A = cast(A,'like',T.A);
B = cast(B,'like',T.B);
OutputType = fixed.extractNumericType(T.X);

Откройте модель

model = 'ComplexBurstQlessQRMatrixSolveModel';
open_system(model);

Подсистема Обработчика Данных в этой модели принимает в качестве входных параметров сложные матрицы А и B. The ready порт запускает обработчик данных. После отправки истинного validIn сигнал, может быть некоторая задержка перед ready задано значение false. Когда Обработчик данных обнаруживает переднее ребро ready сигнал, блок устанавливает validIn true и отправляет следующую строку A и B. Этот протокол позволяет отправлять данные всякий раз, когда переднее ребро ready обнаруживается сигнал, обеспечивающий обработку всех данных.

Установите переменные в рабочем пространстве модели

Используйте функцию helper setModelWorkspace чтобы добавить переменные, определенные выше, в рабочее пространство модели. Эти переменные соответствуют параметрам блоков для решения Комплексной матрицы пакетов с использованием блока Q-less QR Decomposition.

numSamples = 1; % Number of samples
fixed.example.setModelWorkspace(model,'A',A,'B',B,'m',m,'n',n,'p',p,...
    'numSamples',numSamples,'OutputType',OutputType);

Симулируйте модель

out = sim(model);

Построение решения из выходных данных

Решение Комплексной Матрицы Пакета с использованием блока Q-less QR Decomposition выводит данные по одной строке за раз. Когда выводится строка результата, блок устанавливает validOut к true. Строки X выводятся в том же порядке, в котором они вычисляются, первая последняя строка, поэтому необходимо восстановить данные, чтобы интерпретировать результаты. Чтобы восстановить матрицу X из выхода данных, используйте функцию helper matrixSolveModelOutputToArray.

X = fixed.example.matrixSolveModelOutputToArray(out.X,n,p);

Проверьте точность выхода

Чтобы оценить точность решения Complex Burst Matrix Solve с использованием блока Q-less QR Decomposition, вычислите относительную погрешность.

relative_error = norm(double(A'*A*X - B))/norm(double(B)) %#ok<NOPTS>
relative_error =

   2.5932e-04

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте