[發(fā)明專利]一種3780點(diǎn)離散傅里葉變換處理方法及電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210272515.8
• 申請(qǐng)日: 2012-08-02
• 公開（公告）號(hào): CN102880591A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧明飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都凱騰四方數(shù)字廣播電視設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): G06F17/14
• 分類號(hào): G06F17/14
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 吳彥峰;楊永梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng)中的傅里葉變換處理器，尤其涉及到中國(guó)地面數(shù)字電視中的調(diào)制解調(diào)器。

背景技術(shù)

文中技術(shù)術(shù)語(yǔ)解釋：

OFDM：正交頻分復(fù)用；

FFT：快速傅里葉變換；

IFFT：快速傅里葉逆變換；

PFA：素因子算法，是快速傅里葉變換算法的一種。

WFTA：Winograd傅里葉變換。

中國(guó)地面數(shù)字傳輸標(biāo)準(zhǔn)中使用了OFDM技術(shù)，采用3780點(diǎn)FFT/IFFT處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)制/解調(diào)。對(duì)于發(fā)射端和接收端來(lái)說(shuō)，3780點(diǎn)FFT/IFFT處理器不僅相當(dāng)關(guān)鍵，而且實(shí)現(xiàn)起來(lái)具有一定復(fù)雜度。

現(xiàn)有的實(shí)現(xiàn)方案中，比較典型的方案是利用混合基、PFA和WFTA算法將3780分解成63×60(方案1)或者是27×140(方案2)，然后分階段逐步實(shí)現(xiàn)3780點(diǎn)FFT/IFFT。

所述方案1的具體做法是：

S1：計(jì)算63點(diǎn)FFT；

S2：將之前計(jì)算結(jié)果乘以旋轉(zhuǎn)因子；

S3：再計(jì)算60點(diǎn)FFT。

所述方案2的具體做法是：

S1:計(jì)算140點(diǎn)FFT；

S2:計(jì)算27點(diǎn)FFT。

然而，不管方案1還是方案2，它們?cè)冢祝疲裕痢ⅲ校疲痢⒒旌匣嘟Y(jié)合的算法使用了太多的循環(huán)操作。以方案1中的60點(diǎn)FFT運(yùn)算示例，它需要20次3點(diǎn)WFTA運(yùn)算，15次4點(diǎn)WFTA，22次5點(diǎn)WFTA；方案2中的140點(diǎn)FFT，它需要35次4點(diǎn)WFTA運(yùn)算，28次5點(diǎn)WFTA，20次7點(diǎn)WFTA，循環(huán)次數(shù)太多，流水操作很難實(shí)現(xiàn)，處理時(shí)延非常大。而且各個(gè)分解的小點(diǎn)數(shù)WFTA運(yùn)算之間的銜接需要用于存儲(chǔ)中間運(yùn)算結(jié)果的緩存（如方案1中的60點(diǎn)FFT運(yùn)算的20次3點(diǎn)WFTA運(yùn)算中的第1次，為了連接第1次3點(diǎn)WFTA運(yùn)算與第2次3點(diǎn)WFTA運(yùn)算需要緩存第1次3點(diǎn)WFTA運(yùn)算的部分結(jié)果），這不僅消耗了RAM資源，同時(shí)加大了整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)延。

發(fā)明內(nèi)容

為了最大限度的減少系統(tǒng)的時(shí)延、節(jié)約存儲(chǔ)空間、簡(jiǎn)化各級(jí)運(yùn)算的流水程序，本發(fā)明提出了一種3780點(diǎn)FFT處理方法及電路。

本發(fā)明采用的3780點(diǎn)離散傅里葉變換處理方法包括以下步驟：依次序?qū)?780點(diǎn)離散數(shù)據(jù)進(jìn)行第一級(jí)3點(diǎn)WFTA運(yùn)算處理、第二級(jí)3點(diǎn)WFTA運(yùn)算處理、第三級(jí)3點(diǎn)WFTA運(yùn)算處理、第四級(jí)4點(diǎn)WFTA運(yùn)算處理、第五級(jí)5點(diǎn)WFTA運(yùn)算處理、第六級(jí)7點(diǎn)WFTA運(yùn)算處理，之后調(diào)整經(jīng)過(guò)第六級(jí)7點(diǎn)WFTA運(yùn)算處理后的數(shù)據(jù)的順序，最后輸出處理結(jié)果。

優(yōu)選地，所述第一級(jí)3點(diǎn)WFTA運(yùn)算處理的步驟為：

S101：所述3780點(diǎn)離散數(shù)據(jù)依次進(jìn)入第一級(jí)3點(diǎn)WFTA運(yùn)算處理，將先進(jìn)入的第0點(diǎn)數(shù)據(jù)至第2519點(diǎn)數(shù)據(jù)依次存入存儲(chǔ)器1_1、存儲(chǔ)器1_2；所述存儲(chǔ)器1_1、存儲(chǔ)器1_2均為1260點(diǎn)的存儲(chǔ)器；

S102：當(dāng)?shù)?520點(diǎn)數(shù)據(jù)到來(lái)時(shí)，取第0點(diǎn)數(shù)據(jù)及第1260點(diǎn)數(shù)據(jù)，將第0點(diǎn)數(shù)據(jù)、第1260點(diǎn)數(shù)據(jù)及第2520點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行3點(diǎn)FFT運(yùn)算處理，得到第1組第0點(diǎn)一級(jí)FFT運(yùn)算結(jié)果、第1點(diǎn)一級(jí)FFT運(yùn)算結(jié)果與第2點(diǎn)一級(jí)FFT運(yùn)算結(jié)果；將第1組的第1點(diǎn)一級(jí)FFT運(yùn)算結(jié)果與第2點(diǎn)一級(jí)FFT運(yùn)算結(jié)果分別與旋轉(zhuǎn)因子相乘后對(duì)應(yīng)存回所述存儲(chǔ)器1_1、存儲(chǔ)器1_2；

重復(fù)步驟S102，直到第3779點(diǎn)數(shù)據(jù)到來(lái)，取第1259點(diǎn)數(shù)據(jù)及第2519點(diǎn)數(shù)據(jù)，將第1259點(diǎn)數(shù)據(jù)、第2519點(diǎn)數(shù)據(jù)及第3779點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行3點(diǎn)FFT運(yùn)算處理，得到第1260組的第0點(diǎn)一級(jí)FFT運(yùn)算結(jié)果、第1點(diǎn)一級(jí)FFT運(yùn)算結(jié)果與第2點(diǎn)一級(jí)FFT運(yùn)算結(jié)果；將第1260組中的第1點(diǎn)一級(jí)FFT運(yùn)算結(jié)果與第2點(diǎn)一級(jí)FFT運(yùn)算結(jié)果分別與旋轉(zhuǎn)因子相乘后對(duì)應(yīng)存回所述存儲(chǔ)器1_1、存儲(chǔ)器1_2；

同時(shí)，每計(jì)算出一組中的第0點(diǎn)一級(jí)FFT運(yùn)算結(jié)果，便將該第0點(diǎn)一級(jí)FFT運(yùn)算結(jié)果依次送去第二級(jí)3點(diǎn)WFTA運(yùn)算處理，直到將第1260組中的第0點(diǎn)一級(jí)FFT運(yùn)算結(jié)果送去第二級(jí)3點(diǎn)WFTA運(yùn)算處理；

S103：將存儲(chǔ)器1_1中的數(shù)據(jù)依次序送去第二級(jí)3點(diǎn)WFTA運(yùn)算處理；

S104：將存儲(chǔ)器1_2中的數(shù)據(jù)依次序送去第二級(jí)3點(diǎn)WFTA運(yùn)算處理。

優(yōu)選地，所述第二級(jí)3點(diǎn)WFTA運(yùn)算處理用于包括步驟：

S201：將第一級(jí)3點(diǎn)WFTA運(yùn)算處理輸出的前840點(diǎn)數(shù)據(jù)依次序存入存儲(chǔ)器2_1與存儲(chǔ)器2_2；所述存儲(chǔ)器2_1與存儲(chǔ)器2_2均為420點(diǎn)的存儲(chǔ)器；