[發明專利]一種GPS接收機專用32點FFT變換芯片結構及實現方法

有效

• 申請號: 201210575441.5
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103020016A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 戚隆寧;楊勝遠;王鎮;盧培;牛玉祥;虞海宇;蔡偉
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F17/14
• 分類號: G06F17/14;G01S19/29;G01S19/30;G01S19/37
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種GPS接收機專用32點FFT變換芯片結構，其特征在于：包括旋轉因子存儲單元和32點基-2FFT運算單元，旋轉因子存儲單元連接32點基-2FFT運算單元，其中32點基-2FFT運算單元為五級流水線處理裝置，包括五級FFT基-2處理模塊和5個單級流水線結構，5個單級流水線結構分別單獨連接第一級至第五級FFT基-2處理模塊。

2.根據權利要求1所述的GPS接收機專用32點FFT變換芯片結構，其特征在于：所述單級流水線結構包括2片RAM，采用乒乓結構，分別讀取前級數據和存儲FFT運算后的數據。

3.一種GPS接收機專用32點FFT變換芯片的實現方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、32點基-2FFT運算單元讀取輸入數據；

步驟2、32點基-2FFT運算單元調用旋轉因子存儲單元存儲的旋轉因子進行FFT運算；

步驟3、32點基-2FFT運算單元將數據信息運算結果采用二進制倒序的方式輸出。

4.根據權利要求2所述的GPS接收機專用32點FFT變換芯片的實現方法，其特征在于：

所述步驟2中，存儲單元存儲計算簡化的基-2FFT運算單元中每級運算對應所需的旋轉因子，其中

X(k)=X0(k)+X1(k)WNkX(k+N2)=X0(k)-X1(k)WNk---(1)]]>

為旋轉因子，N取值為32，

旋轉因子計算公式為:WNk=cos(2π*k32)-sin(2π*k32)---(2)]]>

k的取值范圍為（0,1，…15）計算簡化的運算步驟為，

第一級運算，使用16個旋轉因子，其中的值為1，的值為-i，和的值分別為和在實際運算中，使用和

第二級運算，使用8個旋轉因子，每個旋轉因子使用兩次，使用到和使用第一級的簡化方法，

第三級運算，使用4個旋轉因子，依次為：和每個旋轉因子使用4次，使用第一級的簡化方法，

第四級運算，使用2個旋轉因子和每個使用8次，值分別為1和-i，

第五級運算，使用旋轉因子的值為1，

其中參與計算的旋轉因子是復數形式，乘以512后進行存儲。

5.根據權利要求2所述的GPS接收機專用32點FFT變換芯片的實現方法，其特征在于：

所述步驟2中，五級FFT基-2處理模塊對所輸入的數據信息進行FFT運算操作，其中五級FFT基-2處理模塊和單級流水線結構依次對所輸入的數據信息進行基-2FFT運算中5次蝶形運算，單級流水線結構通過狀態機顯示4個狀態，IDLE、LOAD、FFT和DONE，其中IDLE狀態表示此級流水線處于空閑狀態，LOAD狀態表示此級流水線從前級結構裝載數據，FFT狀態表示此級進行相應的FFT運算，DONE狀態表示此級數據處理完成，每次狀態的轉變都是在滿足相應的控制信號條件下進行的，如狀態機目前工作在IDLE狀態，如果控制條件有效就進入下一個狀態LOAD，否則狀態機仍保持在IDLE狀態；第一級蝶形運算為接收前級數據data和接收后級的讀使能信號Read_en，第二級至第五級的信號連接為接收前級數據處理完成信號Done、向前級發送讀使能信號Read_en以及接收前級的數據data，向后級發送處理完成信號Done、數據data、接收后級的讀使能信號Read_en。