[發明專利]一種DRM系統中離散傅里葉變換處理裝置和方法

無效

• 申請號: 201210016654.4
• 申請日: 2012-01-19
• 公開（公告）號: CN102609396A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 張鵬;周德揚;劉晉;蔣藍祥;陳晉倫
• 申請（專利權）人: 中國傳媒大學;深圳市威士達廣播技術有限公司;北京廣訊科技有限責任公司
• 主分類號: G06F17/14
• 分類號: G06F17/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及數字聲音廣播(Digital?Radio?Mondiale，DRM)技術，特別涉及一種DRM系統中十種點數離散傅里葉變換(Discrete?Fourier?Transform，DFT)的實現方法。

背景技術

隨著無線通信業務的不斷增長，可利用的頻譜資源日益緊張。為了提高頻譜利用率和通信質量，現代無線通信系統廣泛采用對頻率選擇性衰落具有較強免疫力的正交頻分復用(Orthogonal?Frequency?Duplex?Multiplexing，OFDM)技術。OFDM技術的核心是DFT。

數字聲音廣播(Digital?Radio?Mondiale，DRM)標準采用了OFDM技術，支持A、B、C、D四種強壯模式和4.5kHz、5kHz、9kHz、10kHz、18kHz、20kHz六種信道帶寬，需要進行112、128、144、176、224、256、288、352、512、576點十種DFT，如圖1所示。由于涉及3種2的冪次的DFT和7種非2冪次的DFT，在DRM系統中DFT的高效實現是技術難點。

對于點數是2的冪次的DFT，可采用經典的基2快速傅里葉變換(Fast?Fourier?Transform，FFT)算法實現。對于點數是非2冪次的DFT，可采用混合二維的同序素因子算法(Prime?Factor?Algorithm，PFA)。對于N點DFT，假設N可分解為2個互素因子的乘積，即N＝N₁*N₂。混合二維的同序PFA的基本原理是，把一維大點數DFT映射成二維小點數DFT，第i(i＝i1，2)維DFT進行N/N_i次N_i點小點數FFT。小點數FFT可借助于Cooley-Tukey算法、Winograd傅里葉變換算法(Winograd?Fourier?Transform?Algorithm，WFTA)、基2FFT算法以及其它高效算法。

在某些情況下，第二維中的小點數DFT需要重新排序。眾所周知，重新排序意味著必須增加一級緩沖區，需要消耗較多的存儲器資源，會提高硬件成本。此外，重新排序還會降低運算速度，增加控制的復雜度。因此，本領域迫切需要一種新型的離散傅里葉變換處理裝置和方法，以便將重新排序造成的影響減到最小，提高硬件效率，減少復雜度，降低成本。

發明內容

本發明的主要目的在于，提供一種基于混合二維同序PFA的多種點數DFT處理器，可重復利用小點數WFTA單元和基2FFT單元，共享存儲器，減少重新排序環節。從而減少資源消耗，簡化控制邏輯，提高運算速度，降低硬件成本。

基于上述目的，本發明采用基2FFT算法實現2的冪次的DFT，采用嵌套二維同序PFA實現非2冪次的DFT。具體而言，對于強壯模式B涉及的128、256和512點DFT，采用經典的基2FFT算法加以實現；對于強壯模式A、C和D涉及的112、144、176、224、288、352和576點DFT，采用嵌套二維同序PFA加以實現。對于非2冪次的N點DFT，N均可被分解為2個互素因子的乘積，即N＝N₁*N₂，其中，N₁不是2的冪次，而N₂是2的冪次，如圖3所示。這樣，一維N點DFT就被轉化成二維小點數DFT。其中，第一維DFT采用N₁點WFTA，第二維DFT采用N₂點基2FFT算法。在每維DFT運算時，都涉及重新排序操作。在第一維DFT運算時，為了去除重新排序操作和重復利用小點數WFTA單元，需要修改常規的小點數WFTA。修改方法非常簡單，只需將其角度參數θ從常規的2π/N₁修改為其中，符號表示N₂取模N₁。在第二維DFT運算時，為了能重復利用基2FFT單元，需要進行重新排序操作。雖然，需要進行重新排序，但圖3中所有的2的冪次的DFT，包括16、32、64、128、256、512點DFT，都可共享使用可變點數的基2FFT單元。