[發明專利]用于LTE的FFT異步交疊變換裝置及方法

有效

• 申請號: 201310701900.4
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN103685127A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 張騫
• 申請（專利權）人: 武漢虹信通信技術有限責任公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所 42222
• 代理人: 嚴彥

技術領域

本發明涉及軟件無線電領域，特別涉及一種基于雙DSP結構的FFT異步交疊實現方法。

背景技術

隨著高速無線網絡的發展，采用OFDM(正交頻分復用)的系統越來越多，而OFDM的實現采用了基于IFFT(逆向快速傅里葉變換)的生成方法。作為信號發送的逆向接收過程，FFT運算涉及到運算效率以及運算精度，是影響產品性能的關鍵指標。

一般方案的FFT的實現，出于時延要求，采用高速率的DSP（數字信號處理器）平臺。根據所需計算的FFT點數，拆解成基2、基4或者混合基的模式分級處理，通過整序使得輸出還原成原序。而每級所需的旋轉因子通過存表或者實時計算實現。但是面對LTE（Long?Term?Evolution，長期演進）應用場景的2048此類的大點數，常用的實現方案存在問題：

1.?通用DSP只有基2或者基4加速器，大點數必須分解成多個小點，頻繁來回調用小點模塊實現，效率低，時延難以滿足。

2.?包含大點數的FFT解決方案的TI新型芯片價格比較昂貴，且新架構的研究需要損耗大量時間。

3.?采用多個DSP實現的流水方案，要求DSP之間實時交互，且點計算中存儲序位非常復雜。面對實時流水，對溢出的控制以及精度的補償也需要繁瑣的調整。

4.?常用的方案在混合基組合上做變動，算法非常成熟，性能提升空間很小。面對輸入點數的變化，也非常不靈活。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，克服現有技術缺陷，提出一種高效簡易的雙單元的通用DSP的異步交疊FFT實現方法。

本發明所采用的技術方案提供一種用于LTE的FFT異步交疊變換裝置，包括兩個DSP運算單元以及一個公共存儲器，兩個DSP運算單元分別記為主DSP和輔DSP，公共存儲器包括用于存儲FFT中各點的點描述符、旋轉因子存表、關聯點描述以及輔DSP結束標識的存儲單元；

所述點描述符包括點的描述部分和數據部分，描述部分包括級描述和運算狀態描述，級描述為點運算所屬級的標識，運算狀態描述為當前所屬級運算是否完成的標識；數據部分為點的數據信息，包括實部和虛部Q；

所述旋轉因子存表包括每級運算所需的旋轉因子；

所述關聯點描述包括點運算所依賴的前一級的關聯點；

所述輔DSP結束標識為，輔DSP運算任務完畢設置的結束標識，主DSP運算任務完畢后根據該標識判斷整體運算是否結束。

本發明還提供基于上述用于LTE的FFT異步交疊變換裝置實現的FFT變換方法，包括以下步驟，

步驟1，起始部分，包括由主DSP根據點數對FFT中各點進行整序，并觸發輔DSP開始運算；

步驟2，異步交疊流水過程，包括由主DSP和輔DSP分別進行奇數級和偶數級的計算，各級的計算包括以FFT中所有點分別為計算點進行處理，實現方式為主DSP和輔DSP分別執行如下步驟，

步驟201，依次取一個計算點并查詢計算點的點描述符，判斷計算點是否滿足運算條件，包括從級描述中得知計算點是否屬于上一級，從運算狀態描述中得知計算點在上一級是否已計算，

當計算點屬于上一級且已計算時滿足運算條件，將該計算點的級描述設為當前級，運算狀態描述設為未計算，進入步驟202；

如果計算點不滿足運算條件則循環等待直至條件滿足；

步驟202，查詢關聯點描述，根據關聯點的點描述符檢查關聯點狀態，判定關聯點是否滿足運算條件，包括從級描述中得知關聯點是否屬于上一級，從運算狀態描述中得知關聯點在上一級是否已計算，

當關聯點屬于上一級且已計算時滿足運算條件，進入步驟203；

如果關聯點不滿足運算條件則循環等待直至條件滿足；

步驟203，查詢旋轉因子存表獲取旋轉因子；

步驟204，運算計算點，運算完成后設置計算點的描述符中描述部分，包括設置運算狀態描述為當前級運算完畢；

步驟205，如果當前級中所有點運算完畢則轉入步驟206，否則返回步驟201依次取下一個計算點進行運算；

步驟206，如果主DSP或輔DSP未計算完自己分配的級數則返回步驟201對下一級的計算點進行處理，如果輔DSP計算完畢則設置結束標識，而主DSP計算完畢則進入步驟3的運算終結過程；

步驟3，最后主DSP根據輔DSP的結束標識來判斷運算終結。