[發(fā)明專利]一種傅立葉變換的實現(xiàn)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110142424.8
• 申請日: 2011-05-30
• 公開（公告）號: CN102810087B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王經(jīng)緯
• 申請（專利權(quán)）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: G06F17/14
• 分類號: G06F17/14;H04L27/26
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11262
• 代理人: 解婷婷,龍洪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種實現(xiàn)快速傅立葉變換(Fast?Fourier?Transform，簡稱FFT)及快速傅立葉逆變換(Inverse?Fast?FourierTransform，簡稱IFFT)的實現(xiàn)裝置。

背景技術(shù)

LTE系統(tǒng)是一種標(biāo)準(zhǔn)化的新一代無線通信技術(shù)，其上行鏈路采用基于DFT(Discrete?Fourier?Transform，離散傅立葉變換)的SC-FDMA(單載波頻分復(fù)用多址接入)方案，下行鏈路采用基于FFT的OFDMA(正交頻分多址接入)方案。其中SC-FDMA是一種基于離散傅立葉變換擴展的正交頻分復(fù)用(DFT-S?OFDM)多址接入方案。兩種方案的共同點都是將調(diào)制數(shù)據(jù)進行串-并轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的每路并行數(shù)據(jù)分別映射到一個相應(yīng)的子(副)載波進行傳輸。因此變點數(shù)的FFT運算在數(shù)字信號處理領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用，但是一般都是2點和4點DFT運算，局限性較大，使用范圍受限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種實現(xiàn)快速傅立葉變換及快速傅立葉逆變換的裝置，實現(xiàn)混合基變點數(shù)FFT運算，節(jié)約硬件資源。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種傅里葉變換的實現(xiàn)裝置，用于實現(xiàn)混合基傅里葉計算，支持輸入點數(shù)＝2ⁿ×3ⁿ×4ⁿ×5ⁿ的運算，所述裝置包括：快速傅里葉變換(FFT)控制模塊、m個算數(shù)邏輯單元(ALU)模塊、m組隨機存取存儲器(RAM)控制模塊、旋轉(zhuǎn)因子產(chǎn)生模塊，m≥1，其中：

所述FFT控制模塊，用于在接收到待運算數(shù)據(jù)和輸入點數(shù)后向各模塊發(fā)送啟動命令，向每個ALU模塊發(fā)送待運算數(shù)據(jù)并根據(jù)輸入點數(shù)向每個ALU模塊發(fā)送基數(shù)選擇信號，以及所述旋轉(zhuǎn)因子產(chǎn)生模塊生成的旋轉(zhuǎn)因子，向每個RAM控制模塊和旋轉(zhuǎn)因子產(chǎn)生模塊發(fā)送當(dāng)前的FFT點數(shù)；用于控制迭代狀態(tài)，基于當(dāng)前迭代狀態(tài)控制每個ALU模塊的運算、每個RAM控制模塊的讀寫以及所述旋轉(zhuǎn)因子產(chǎn)生模塊的旋轉(zhuǎn)因子生成；

所述ALU模塊，用于在接收到啟動命令后，根據(jù)所述FFT控制模塊發(fā)送的基數(shù)選擇信號、當(dāng)前的迭代狀態(tài)以及旋轉(zhuǎn)因子對待運算數(shù)據(jù)進行基數(shù)為2或3或4或5的蝶形運算，在運算結(jié)束后，向所述FFT控制模塊發(fā)送運算結(jié)束信號；

所述RAM控制模塊，用于在接收到啟動命令后，基于所述FFT控制模塊發(fā)送的當(dāng)前迭代狀態(tài)以及當(dāng)前FFT點數(shù)，進行m路讀寫操作；

所述旋轉(zhuǎn)因子產(chǎn)生模塊，用于在接收到啟動命令后，根據(jù)當(dāng)前FFT點數(shù)和當(dāng)前迭代狀態(tài)從用于存儲旋轉(zhuǎn)因子的RAM中讀出數(shù)據(jù)，生成旋轉(zhuǎn)因子，將生成的旋轉(zhuǎn)因子發(fā)送給所述FFT控制模塊。

進一步地，所述FFT控制模塊中的迭代狀態(tài)包括7級。

進一步地，所述ALU模塊包括ALU控制單元、離散傅立葉變換(DFT)單元、旋轉(zhuǎn)因子調(diào)整單元，其中：

所述ALU控制單元，用于接收所述FFT控制模塊發(fā)送的啟動命令、基數(shù)選擇信號和當(dāng)前迭代狀態(tài)，根據(jù)所述基數(shù)選擇信號選擇相應(yīng)的蝶形運算，以及用于在所述旋轉(zhuǎn)因子調(diào)整單元計算結(jié)束后，向所述FFT控制模塊發(fā)送運算結(jié)束信號；

所述DFT單元，用于接收所述FFT控制模塊發(fā)送的待運算數(shù)據(jù)，根據(jù)所述ALU控制單元選擇的蝶形運算對所述待運算數(shù)據(jù)進行DFT運算，將運算后的數(shù)據(jù)輸入所述旋轉(zhuǎn)因子調(diào)整單元；

所述旋轉(zhuǎn)因子調(diào)整單元，用于將所述FFT控制模塊發(fā)送的旋轉(zhuǎn)因子和所述DFT單元輸出的數(shù)據(jù)進行乘法運算，完成旋轉(zhuǎn)因子的調(diào)整，將計算后的數(shù)據(jù)返回給所述FFT控制模塊。

進一步地，所述RAM控制模塊包括RAM邏輯控制單元、RAM讀控制信號產(chǎn)生單元和RAM寫控制信號產(chǎn)生單元，其中：

所述RAM邏輯控制單元，用于接收所述FFT控制模塊發(fā)送的啟動命令，基于所述RAM讀控制信號產(chǎn)生單元發(fā)送的讀使能信號和讀地址從用于存儲數(shù)據(jù)的RAM中讀出數(shù)據(jù)輸出至所述FFT控制模塊，以及基于所述RAM寫控制信號產(chǎn)生單元發(fā)送的寫使能信號和寫地址將從所述FFT控制模塊輸入的數(shù)據(jù)寫入用于存儲數(shù)據(jù)的RAM；

所述RAM讀控制信號產(chǎn)生單元，用于根據(jù)所述FFT控制模塊發(fā)送的FFT點數(shù)以及當(dāng)前迭代狀態(tài)，生成讀地址并向用于存儲數(shù)據(jù)的RAM發(fā)送讀使能信號；

所述RAM寫控制信號產(chǎn)生單元，用于根據(jù)所述FFT控制模塊發(fā)送的FFT點數(shù)以及當(dāng)前迭代狀態(tài)，生成寫地址并向用于存儲數(shù)據(jù)的RAM發(fā)送寫使能信號。