專利名稱：：高吞吐量的n點正向和反向快速傅立葉的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及通信
技術(shù)領(lǐng)域：
，更特別地，本發(fā)明涉及高吞吐量的N點正向和反向快速傅立葉的方法和裝置。
背景技術(shù)：
：正交頻分復(fù)用(OFDM，OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)是已公開的技術(shù)。授予Chang等人的、美國專利號為3,488,445的專利描述了一個正交頻分復(fù)用的設(shè)備和方法，它在大量相互正交的載波上實現(xiàn)大量數(shù)據(jù)信號的頻分復(fù)用，因此，子載波之間存在重疊，但頻帶受限，產(chǎn)生的頻譜不存在信道間干擾(ICI,InterchannelInterference)和符號間干擾(ISI,IntersymbolInterference)。每個信道的窄帶濾波器幅頻特性和相頻特性由它們各自的對稱性所規(guī)定。為每個信號提供相同的抵抗信道噪聲的保護能力，仿佛每個信道中的信號通過不相關(guān)的媒介傳輸，并且通過降低數(shù)據(jù)率去除符號間干擾。隨著信道數(shù)目的增加，總的數(shù)據(jù)率接近最大理論值。OFDM收發(fā)信機是已公開的技術(shù)。授予Fattouche等人的、美國專利號為5,282,222的專利描述了一種允許多個無線收發(fā)信機相互交換信息(數(shù)據(jù)、語音或視頻)的方法。在第一個收發(fā)信機中，信息的第一個幀復(fù)用到一個寬頻帶上，傳送給第二個收發(fā)信機。第二個收發(fā)信機接收和處理信息。信息采用相移鍵控的差分編碼。另外，經(jīng)過預(yù)先選擇的時間間隔后，第一個收發(fā)信機可以再次傳送信息。在預(yù)先選擇的時間間隔期間，第二個收發(fā)信機可以用時分雙工方式和另外的收發(fā)信機交換信息。第二個收發(fā)信機的信號處理包括消估計發(fā)送信號的相位差和對發(fā)送信號進行預(yù)失真處理。收發(fā)信機包括一個用于信息編碼的編碼器、用于把信息復(fù)用到寬帶語音信道上的寬帶頻分復(fù)用器，和用于復(fù)用信息上變換的本地振蕩器。設(shè)備包括一個處理器，它對復(fù)用信息進行傅立葉變換，把信息變換到時間域進行傳輸。在OFDM中釆用偽噪聲(PN,Pseudo-Noise)作為保護間隔(GI，GuardInterval)是已公開的技術(shù)。授予楊林等人的、美國專利號為7，072，289的專利描述了在信號傳輸信道中存在時延的情況下，一種估計傳輸信號幀開始和/或結(jié)東定時的方法。每個信號幀都有一個偽隨機(PN)m序列，其中PN序列滿足選擇的正交性和非相關(guān)(closuresrelation)。接收到的信號和PN序列進行巻積，并從接收信號中減去PN序列，從而確定接收信號中PN序列的開始和/或結(jié)束。PN序列用于定時恢復(fù)、載波恢復(fù)、信道傳輸特性估計、接收信號幀同步，以及代替OFDM的保護間隔。傅立葉變換是已知的技術(shù)，在電子通信中，離散傅立葉變換(DFT,DiscreteFouriertransform)技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。對于N點釆樣的信號x(n)(n=0,1,…，N-1)，它的離散傅立葉變換X(k)(k=0,l，...，N-l)是如下的表示<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>直接計算上述等式，其運算量為0(N2)。當N變大時，就變得非常復(fù)雜。在l965年，Cooley和Tukey提出了一個算法，其計算X(k)的運算量僅為O(NlogN)[l]。這個算法和其它一些更加有效計算DFT的算法，稱做快速傅立葉變換(FFT,FastFourierTransform)。總體來講，這類算法依靠的是N的分解。例如，如果N能夠表達為N,、N2、N3和N4的乘積，那就是iV-AViViVA^在這個例子中，若使用快速傅立葉變換(FFT)算法，N點離散傅立葉變換(DFT)可分為四級，在第一級有多個N！點離散傅立葉變換(DFT)運算，第二級有多個N2點離散傅立葉變換(DFT)運算等。因為2點離散傅立葉變換(DFT)是最容易實現(xiàn)的，大多數(shù)應(yīng)用選擇了整數(shù)N是2的整數(shù)次冪[2]。不幸的是，在時域同步正交頻分復(fù)用(TDS-OFDM,TimeDomainSynchronous-OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)系統(tǒng)中,因為在一幀中共存有時域和頻域信息，從而選擇了3780(不是2的冪次或是2的因子)的值。因此，如何有效地在TDS-OFDM系統(tǒng)中的發(fā)射機和接收機中實現(xiàn)3780點的DFT變成了一個關(guān)鍵問題。像是看到的一樣，當一個數(shù)不能分解為一系列2的因子時，渴望有一種新的算法，完成非2因子的FFT計算。
發(fā)明內(nèi)容N點離散傅立葉變換(DFT)，其中N是自然數(shù)，能夠分解為N=3*3*...*3*M的因數(shù)，提供了一種離散傅立葉變換(DFT)的方案和它的相關(guān)結(jié)構(gòu)。M是一個自然數(shù)，能夠分解為非3的因數(shù)。在一個接收機中包括了N點離散傅立葉變換(DFT)，其中N是自然數(shù)，能夠分解為N=3*3*...*3*M的因數(shù)，提供了一種離散傅立葉變換(DFT)的方案和它的相關(guān)結(jié)構(gòu)。M是一個自然數(shù)，能夠分解為非3的因數(shù)。提供了3780點DFT的方案，把3780分解為3780=3*3*3*2*2*5*7。另外提供了相關(guān)的結(jié)構(gòu)去實現(xiàn)這個3780點正向和反向快速傅立葉變換(FFT)，在TDS-OFDM發(fā)射機和接收機中需要正向和反向FFT。附圖中的參考數(shù)字指相同或功能相似的基本單元，附圖和下面的詳細描述一起構(gòu)成了一個整體，成為說明書的要素，并用于進一步圖示各種具體實施例和解釋本發(fā)明的各種原理與優(yōu)點。圖1是符合本發(fā)明具體實施例的接收機示意圖2是本發(fā)明具體實施例的第一狀態(tài)中第一級電路結(jié)構(gòu)的示意圖2A是本發(fā)明具體實施例的第二狀態(tài)中第一級電路結(jié)構(gòu)的示意圖2B是本發(fā)明具體實施例的最后的一個狀態(tài)中第一級電路結(jié)構(gòu)的示意圖3是與圖2中第一級電路結(jié)構(gòu)相關(guān)的時間線示意圖4是本發(fā)明具體實施例的第二級電路結(jié)構(gòu)的示意圖5是與圖4中的第二級電路結(jié)構(gòu)相關(guān)的時間線；圖6是高吞吐量的3780點正向和反向快速傅立葉變換的第一張圖表；圖6A是高吞吐量的3780點正向和反向快速傅立葉變換的第二張圖表；圖6B是高吞吐量的3780點正向和反向快速傅立葉變換的第三張圖表；圖7是與電路結(jié)構(gòu)中所有級相關(guān)的時間線示意圖。專業(yè)人士需要的是將圖中的基本單元簡單明了地表示出來，是否按比例描繪并不是必要的。例如，為了更好地幫助理解本發(fā)明的具體實施例，圖中某些基本單元的尺寸大小相對于其它單元可能被夸大。具體實施例方式在詳細描述本發(fā)明實施例之前，應(yīng)當注意，本實施例存在于方法步驟和裝置部件的組合之中，它涉及到唯一的因數(shù)分解方案和相關(guān)的結(jié)構(gòu)。因此，圖例中使用常規(guī)的符號來描述這些裝置部件和方法步驟，僅詳細說明了與本發(fā)明具體實施例相關(guān)的關(guān)鍵細節(jié)，幫助大家清晰地、充分地理解本發(fā)明實施例，以免對這些細節(jié)產(chǎn)生誤解，使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員容易明白，并從中收益。在本說明書中，相關(guān)的術(shù)語，例如第一和第二、頂部和底部，以及相似的術(shù)語，可能會單獨使用，以區(qū)別不同的實體或處理，并不表示必須需要或暗示這些實體或處理之間的關(guān)系或順序。術(shù)語"包括"、"由.....組成"，或是任何與之相關(guān)的其他變形，意指包含非排它的結(jié)果。所以，由一系列基本單元組成的處理、方法、文章或裝置不僅僅包含那些已經(jīng)指明了的基本單元，也可能包含其它的基本單元，雖然這些單元沒有明確列在或?qū)儆谏鲜龅奶幚怼⒎椒?、文章或裝置。被"包括"所引述的基本單元，在沒有更多限制的情況下，不排除在由基本單元構(gòu)成的處理、方法、文字或裝置中存在另外相同的基本單元。這里所描述的本發(fā)明的具體實施例由一個或多個通常的處理器和唯一的存儲程序指令構(gòu)成，程序指令控制一個或多個處理器，配合一定的非處理器電路，去實現(xiàn)某些、大部分或全部的所述的唯一的因數(shù)分解方案和相應(yīng)的結(jié)構(gòu)。非處理器電路可能包括但不限于無線接收機、無線發(fā)射機、信號驅(qū)動器、時鐘電路、電源電路和用戶輸入設(shè)備。同樣的，這些功能可以解釋為完成上述因數(shù)分解的方法步驟。作為替換選擇，某些或所有功能可以用沒有儲存程序指令的狀態(tài)機實現(xiàn)，或者使用一個或多個專用集成電路(ASIC，ApplicationSpecificIntegratedCircuit),在這些ASIC中一個功能或一些功能的某種組合作為定制邏輯來實現(xiàn)。當然，這兩種方法也可以組合使用。因此，這里描述了實現(xiàn)這些功能的方法和手段。更進一步，期望普通的技術(shù)人員經(jīng)過努力和許多設(shè)計選擇后，例如有效的開發(fā)時間、當前的技術(shù)和經(jīng)濟方面的考慮，在這里所揭示的概念和原理指導(dǎo)下，能夠容易通過最少的實驗得到所述的軟件指令、程序和集成電路(IC，IntegratedCircuit)。注意這里描述了獨有的因數(shù)分解方案和相關(guān)的結(jié)構(gòu)，其他的合適的因數(shù)分解方案也是本發(fā)明所預(yù)期的。參考圖1,它描述了實現(xiàn)以時域同步正交頻分復(fù)用(TDS-OFDM,TimeDomainSynchronous—OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)為基礎(chǔ)的低密度奇偶校驗(LDPC,LowDensityParityCheck)系統(tǒng)接收機10。換句話說，圖l是以框圖來說明基于TDS-OFDM的LDPC接收機IO的功能模塊圖。這里的解調(diào)遵循TDS-OFDM調(diào)制原理。誤碼糾錯機制基于LDPC。接收機10的首要目的是在有噪聲系統(tǒng)中的信號檢測，發(fā)射機發(fā)送波形的有限集合，而接收機用信號處理技術(shù)再生發(fā)射機發(fā)送的離散信號的有限集合。圖1中的方框圖闡述了接收機10的信號及關(guān)鍵的處理步驟。這里假設(shè)接收機10的輸入信號12是下變換的數(shù)字信號，輸出信號14是運動圖像專家組式的傳送流。更具體的說，射頻(RF，RadioFrequency)調(diào)諧器18接收RF輸入信號16，并且將其下變換到低中頻或零中頻信號12，作為模擬信號或數(shù)字信號(通過可選的模數(shù)轉(zhuǎn)換器20)提供給接收機IO。在接收機10中，中頻信號轉(zhuǎn)換到基帶信號22。然后，根據(jù)TDS-OFDM調(diào)制方案中LDPC的參數(shù)完成TDS-OFDM解調(diào)。信道估計24和相關(guān)模塊26的輸出送到時域解交織器28，然后送到前向糾錯模塊。接收機IO的輸出信號14是包括了有效數(shù)據(jù)、同步信號、時鐘信號的并行或串行MPEG-2傳送流。接收機10的配置參數(shù)可以自動探測或者自動編程控制或者手動設(shè)置。接收機IO主要的配置參數(shù)包括(l)子載波調(diào)制方式四相移鍵控(QPSK，QuadPhaseShiftKeying)、16正交幅度調(diào)制(QAM,QuadratureAmplitudeModulation)和64QAM;(2)前向糾錯碼率0.4、0.6和0.8;(3)保護間隔420或945個符號；(4)時域解交織模式0、240或720個符號；(5)控制幀探測；和(6)信道帶寬6、7或8MHz。下面描述接收機10的各個功能模塊。自動增益控制(AGC,AutomaticGainControl)模塊30將輸入的數(shù)字化信號強度與參考進行比較，把得到的差值進行濾波，濾波器值32用于控制調(diào)諧器18的放大增益。調(diào)諧器提供的模擬信號12通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器20釆樣，產(chǎn)生的信號中心頻率位于更低的中頻IF上。例如，使用30.4MHz釆樣頻率對36MHz中頻信號釆樣，得到的信號的中心頻率是5.6MHz。中頻到基帶模塊22把這個更低的中頻信號轉(zhuǎn)換為基帶復(fù)數(shù)信號。模數(shù)轉(zhuǎn)換器20使用固定釆樣率。使用模塊22中的內(nèi)插器完成從這個固定釆樣率到OFDM釆樣率的轉(zhuǎn)換。時鐘恢復(fù)模塊33計算時鐘誤差，并對誤差濾波后驅(qū)動數(shù)字控制振蕩器(NCO,NumericallyControlledOscillator)(圖中未示出)，NCO控制釆樣率轉(zhuǎn)換內(nèi)插器中的釆樣定時校正。輸入信號12可能有頻率偏移。自動頻率控制模塊34計算頻率偏移，并調(diào)整中頻到基帶的參考中頻頻率。為了提高捕獲范圍和跟蹤性能，頻率控制由兩個步驟完成的粗調(diào)和細調(diào)。因為發(fā)射信號是由平方根升余弦濾波器成形，所以接收信號要進行相同的成形49處理。眾所周知，在TDS-OFDM系統(tǒng)中離散傅立葉逆變換(IDFT，InverseDiscreteFourierTransform)符號之前包括一個PN序列。通過把本地產(chǎn)生的PN序列和輸入信號做相關(guān)運算，很容易找到相關(guān)峰(由此就可以確定幀頭)及頻率偏置和時間誤差等同步信息。信道時域響應(yīng)基于已經(jīng)獲得的信號相關(guān)。頻率響應(yīng)由時域響應(yīng)經(jīng)過快速傅立葉變換(FFT，F(xiàn)astFourierTransform)變換得至U。在TDS-OFDM系統(tǒng)中，PN序列取代了傳統(tǒng)的循環(huán)前綴填充。這樣就需要刪除PN序列，并恢復(fù)被信道擴展的OFDM符號。模塊36恢復(fù)了傳統(tǒng)的OFDM符號，它使用了一個抽頭的均衡器。FFT模塊38實現(xiàn)了3780點的FFT。對基于信道頻率響應(yīng)的FFT38變換數(shù)據(jù)進行信道均衡40。去旋轉(zhuǎn)后的數(shù)據(jù)和信道狀態(tài)信息送給前向糾錯(FEC，F(xiàn)orwardErrorCorrection),做進一步處理。注意，本發(fā)明使用了授予楊林等人的、美國第7,072,289號專利中所描述的PN序列，在此合并為一體作為參考。在TDS-OFDM接收機10中，時域解交織器28用于提高對脈沖噪聲的抵抗性，它是卷積解交織器，需要一個B^B-iyM/2大小的存儲器，這里B是交織寬度，M是交織深度。對于TDS-OFDM接收機10的具體實施例，有兩種時域解交織模式模式l，B=52,M=240;模式2，B=52，M=720。對于解碼來說，LDPC解碼器42是軟判決迭代解碼器，例如，由發(fā)射機提供的準循環(huán)低密度奇偶校驗碼(QC-LDPC，Quasi-CyclicLowDensityParityCheck)(圖中未示出)。LDPC解碼器42配置為3種不同的QC-LDPC碼率(即碼率0.4、碼率0.6和碼率0.8)，三種碼率共享相同的硬件電路。當?shù)^程達到了規(guī)定的最大迭代次數(shù)(完迭代)時，或當在錯誤檢測和錯誤糾正處理中沒有了誤碼(部分迭代)時，迭代過程就會結(jié)束。TDS-OFDM調(diào)制/解調(diào)制系統(tǒng)是基于多種調(diào)制方案(QPSK、16QAM、64QAM)和多種編碼碼率(0.4、0.6和0.8)的多碼率系統(tǒng)，其中QPSK代表四相移鍵控，QAM代表正交幅度調(diào)制。博斯-喬赫里-霍克文黑姆碼(BCH,Bose，Chaudhuri&HocquenghemTypeofCode)解碼器46是按比特輸出。根據(jù)不同的調(diào)制方案和編碼碼率，速率轉(zhuǎn)換模塊把BCH解碼器46的比特輸出組合為字節(jié)(byte),同時調(diào)整字節(jié)輸出時鐘的速率，使接收機10的MPEG-2包輸出在整個解調(diào)制/解碼過程中保持均句的分配。BCH解碼器46設(shè)計用來進行BCH(762,752)碼解碼。此BCH碼是BCH(1023,1013)碼的截短二進制BCH碼，其生成多項式為x^+x^L因為發(fā)射機中的數(shù)據(jù)在BCH編碼器(圖中未示出)之前已經(jīng)使用偽隨機(PN，Pseudo-Random)序列進行了隨機化，所以，由LDPC/BCH解碼器46產(chǎn)生的糾錯數(shù)據(jù)必須要去隨機化。PN序列的生成多項式為l+x"+x15,其初始條件為100101010000000。解擾器48會在每個信號幀時復(fù)位到初始狀態(tài)。另外，解擾器48會一直自由運行，直到下一次復(fù)位。最低的8位要和輸入字節(jié)流作異或運算。下面描述數(shù)據(jù)流通過解調(diào)器不同模塊的情況。接收的RF信息16由數(shù)字地面調(diào)諧器18進行處理，調(diào)諧器選擇需要解調(diào)信號的帶寬及頻率，并把信號16下變換到基帶或低中頻信號。然后下變換得到的信息12通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器20變換到數(shù)字域?；鶐盘柦?jīng)過釆樣率轉(zhuǎn)換器50的處理后轉(zhuǎn)換為符號。保護間隔中的PN信息與本地產(chǎn)生的PN序列作相關(guān)運算，得到時域沖擊響應(yīng)。時域沖擊響應(yīng)的FFT變換提供了信道響應(yīng)的估計。相關(guān)器26還用于時鐘恢復(fù)33、頻率估計和接收信號的校正。提取接收數(shù)據(jù)中的OFDM符號，并通過3780點的FFT變換38,得到了頻域里的符號信息。使用前面所得到的信道估計信息，對OFDM符號進行均衡處理，然后送到FEC解碼器。在FEC解碼器部分，時域解交織模塊28實現(xiàn)了傳輸符號序列的去卷積交織，接著把這3780個點的塊送到內(nèi)碼LDPC解碼器42。LDPC解碼器42和BCH解碼器46以串聯(lián)工作方式接收精確的3780個符號，去掉36個傳輸參數(shù)信令(TPS,TransmissionParameterSignaling)符號后，處理剩下的3744個符號，并恢復(fù)發(fā)射的傳輸流信息。速率轉(zhuǎn)換器44調(diào)整輸出數(shù)據(jù)速率，解擾器48重建發(fā)射的碼流信息。連接到接收機IO的外部存儲器52為這部分預(yù)先設(shè)定的功能或需求提供了存儲空間。下列圖描述了3780點DFT的詳細FFT,它把3780分解為3780=3*3*3承2*2承參考圖2和圖3，描述了多種狀態(tài)下第一級電路的結(jié)構(gòu)和相關(guān)的時間線(time-line)。提供了一對先進先出(FIFO,FirstInputFirstOutput)緩存器，分別是FIFOB/0寄存器62和FIFOB^寄存器64,用于由下到上從82(1)寄存器64接收數(shù)據(jù)，然后通過FIFOB/"寄存器62。從中可以看到，F(xiàn)IFOB/"寄存器62收到了一系列容元素，送給FFT66計算，其大小與接收實體0-1259相適應(yīng)。換言之，在圖3所示的時間2520處，F(xiàn)IFOB/"寄存器62填滿了0-1259，0位置的元素已經(jīng)準備好送給FFT66進行計算。類似的，在時間2520處，F(xiàn)IFOB/"寄存器64填滿了1260-2519，而第1260個元素已經(jīng)準備好送給FFT66進行計算。同時，2520已經(jīng)準備好從外部存儲器(圖中未示出)進入到FIFOB^寄存器64。但是代替2520進入FIFOB^寄存器64，直接把2520送給FFT66。如上所述定義為狀態(tài)一。在狀態(tài)一，元素0、元素1260和元素2520輸入到快速傅立葉變換(FFT)66，它的輸出l返回到FIFOB/"寄存器62，而輸出2返回到FIFOB/"寄存器64。相似地，在時間2520或是狀態(tài)n，元素l、元素1261和元素2521輸入到FFT66,它的輸出l返回到FIFOB/"寄存器62，輸出2返回到FIFOB^嗜存器64(參看圖2A)。在最后狀態(tài)中，僅僅一個(在此時，是時間3779或是狀態(tài)1259)，元素1259、元素2519和元素3779輸入到FFT66,它的輸出1返回到FIFOB嚴寄存器62，輸出2返回到FIFOB,)寄存器64(參看圖2B)。在時間3780,FFT66計算停止，結(jié)果已經(jīng)存儲在一對FIFO緩存器FIFOB/"寄存器62和FIFOB嚴寄存器64中。因此，F(xiàn)IFO緩存器FIFOB嚴寄存器62和FIFOB^嗜存器64依次輸出FFT66的輸出。換言之，F(xiàn)IFOB/"寄存器62和FIFOB2("寄存器64分別輸出1260-2519和2520-3779，替代FFT66的輸出。FIFOB/"寄存器62和FIFOB^"寄存器64可能大小相同。參考圖4和圖5，描述了第二級電路結(jié)構(gòu)70和相關(guān)的時間線。需要第二級是因為本發(fā)明把整個因數(shù)分解為多個3,而不是2。換言之，因為在N中有第二個因子3，因此，就需要有第二級。第二級兩段寄存器的長度僅是第一級的1/3。換言之，第一級的一段在第二級中分成了三段。相似地，描述了具有多種狀態(tài)(圖中僅示出一種)的第二級電路的結(jié)構(gòu)和相關(guān)的時間線。提供了一對FIFO緩存器，分別是FIFOB,(2)寄存器72和FIFOB嚴寄存器74,用于由下到上從FIFOB2②寄存器74接收數(shù)據(jù)，然后通過FIFOB/2)寄存器72。FIFOB^寄存器72和FIFOB嚴寄存器74可能大小相同。在第二級，緩沖器的大小減少到420。參見特定的圖5，在時間840,FIFOB/2)寄存器72填滿0-419,而且第0元素準備好進行FFT76計算。在同一時間，F(xiàn)IFOB2(2)寄存器74填滿420-839，而且第420元素準備好進行FFT76計算。這個狀態(tài)之后，840就準備好了從外面的存儲器(圖中未示出)進入到FIFOB嚴寄存器。然而，代替外部的840進入到FIFOB2(2)寄存器74,840直接送給FFT76。上述過程定義為第二級的狀態(tài)一。在狀態(tài)一，元素0、元素420和元素840輸入到FFT76,它的輸出1返回到FIFOB/^寄存器72,輸出2返回到FIFOB2(2)寄存器74。這個循環(huán)從這里進行直到在時間1260獲得FFT76的輸出419。注意，在這個時間內(nèi)FIFO緩存區(qū)FIFOB!(2)寄存器72和FIFOB2(2)寄存器74用于存儲FFT76的輸出。從1260-2099開始的時間周期內(nèi)，F(xiàn)FT76沒有進行計算。然而，輸出從420-1259的輸出結(jié)果。近似地，在不同的時間段內(nèi)計算從1260-2519和2520-3779的元素，并輸出(圖中未示出)。注意，F(xiàn)FT76和FFT66可能是一個，至少在本發(fā)明的計算處理過程中是相同的。參看圖6，描述了高吞吐量3780點的正向和反向快速傅立葉變換的體系結(jié)構(gòu)。首先，表示了緩存器的數(shù)量所對應(yīng)的因數(shù)值，例如，因數(shù)3需要兩個緩存器；第二，也表示了每級上段的大小，例如，在第一級，段最大，隨著級數(shù)的增加，段的大小減少；第三，隨著級數(shù)增加，緩存器大小減少，例如，在第一級，緩存器的大小是1260，在第三級，緩存器的大小就減少到了140，等等?？梢钥吹剑瑥倪@個方案中得益最多的是第一級。因為選擇了3780點DFT,它可以分解為3780=3*3*3*2*2*5*7?？紤]到在TDS-OFDM發(fā)射機和接收機中需要實現(xiàn)這個3780點正向和反向FFT的體系結(jié)構(gòu)，本發(fā)明提供了一種新穎的體系結(jié)構(gòu)完成3780點的正向和反向FFT。本發(fā)明能夠達到高吞吐量，同時具有低復(fù)雜性。換言之，因為3780能夠分解為3780=3*3*3*2*2*5*7，所以3780點FFT能夠在7級中實現(xiàn)。參考圖7，描述了與電路結(jié)構(gòu)中所有級相關(guān)的時間線。注意，從第二個3780輸入開始，第一個3780的輸出就已經(jīng)準備著手進行下一步的處理。換言之，在第二段輸入開始的時間，第一段的輸出就已經(jīng)提供了。顯然，多數(shù)應(yīng)用都希望采用這種流水線處理方式。作為替換的具體實施例，3780點DFT可分解為3780=3*3*3*4*5*7。參考圖6A-6B，可以看到，圖6所示的僅僅需要6級，代替了原來的7級。此外，3780點DFT可分解為3780=7*5*3*3*3*2*2,如圖6B所示?？商娲模?780點DFT可分解為圖6A所示的3780=7*3*3*3*4*5?？梢钥吹?，所有的具體實施的輸出延時是相同的。換言之，對所有的具體實施，有如下輸出延時<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>分解的選擇取決于實際的電路結(jié)構(gòu)，比如FIFO寄存器的大小，等等。可以看到，對于圖6-6A,寄存器最大是1260，但是在圖6B中寄存器最大是540。在TDS-OFDM通訊設(shè)備中，提供了N點正向和/或反向快速傅立葉變換的方法。方法包括了以下步驟把N分解為3*3*...*3*M的組合，其中M是一個自然數(shù)，能夠分解為非3的因數(shù)，并且在一系列級中每一個因數(shù)對應(yīng)一級；提供了至少一個FFT計算器，用于計算3點FFT;為了順序地存儲元素序列，以及以預(yù)定的定時方式存儲3點FFT的計算結(jié)果，提供至少兩個寄存器。在TDS-OFDM通信系統(tǒng)中，提供了一種用于N點正向和/或反向快速傅立葉變換(FFT)的裝置。為了計算3點FFT,裝置包括至少一個FFT計算器，和至少2個寄存器，用于順序地存儲元素序列，以及以預(yù)定的定時方式存儲3點FFT的計算結(jié)果。N能夠分解為3*3*...*3*M的組合，其中M是一個自然數(shù)，能夠分解為非3的因數(shù)，并且每一個因數(shù)對應(yīng)一系列級中的一個級。上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例進行了詳細說明，但本發(fā)明并不限制于上述實施例，在不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求的精神和范圍情況下，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可作出各種修改或改變。因此，本說明書和框圖是說明性而非限制性的，同時，所有修改都包含在本發(fā)明的范圍中。好處、優(yōu)點、問題的解決方案以及可能產(chǎn)生好處、優(yōu)點或產(chǎn)生解決方案或者變得更明確的解決方案的任何基本單元，都不會作為任何或全部權(quán)利要求中重要的、必需的或者本質(zhì)的特性或原理來加以解釋。后面的權(quán)利要求，包括本申請未定期間的任何改正以及頒布的那些權(quán)利要求的所有的等同權(quán)利，單獨地定義了本發(fā)明。權(quán)利要求1.一種N點正向和/或反向的快速傅立葉變換方法，其特征在于，在TDS-OFDM通訊裝置中，方法包括以下步驟1)分解N為3*3*...*3*M的組合，其中M是一個自然數(shù)，能夠分解為非3的因數(shù)，并且每一個因數(shù)對應(yīng)一系列級中的一級；2)提供至少一個FFT變換計算器，用于計算3點FFT；3)提供至少兩個寄存器，用于順序地存儲元素序列，以及以預(yù)定的定時方式存儲3點FFT的計算結(jié)果。2.如權(quán)利要求l所述的N點正向和/或反向的快速傅立葉變換方法，其特征在于，所述TDS-OFDM通信裝置包括接收機。3.如權(quán)利要求l所述的N點正向和/或反向的快速傅立葉變換方法，其特征在于，所述TDS-OFDM通信裝置包括發(fā)射機。4.如權(quán)利要求l所述的N點正向和/或反向的快速傅立葉變換方法，其特征在于，所述第一級對應(yīng)于第一個因數(shù)，它為3。5.如權(quán)利要求l所述的N點正向和/或反向的快速傅立葉變換方法，其特征在于，所述第二級對應(yīng)于第二個因數(shù)，它為3。6.如權(quán)利要求1所述的N點正向和/或反向的快速傅立葉變換方法，其特征在于，所述N等于3780。7.—種用于N點正向和/或反向的快速傅立葉變換的裝置，其特征在于，在TDS-OFDM通信系統(tǒng)中，該裝置包括1)至少一個FFT計算器，用于計算3點FFT;2)至少兩個寄存器，用于順序地存儲元素序列，以及以預(yù)定的定時方式存儲3點FFT的計算結(jié)果；3)N可以分解為3*3*...*3*M的組合，其中M是一個自然數(shù)，能夠分解為非3的因數(shù)，并且每一個因數(shù)對應(yīng)一系列級中的一級。8.如權(quán)利要求7所述的用于N點正向和/或反向的快速傅立葉變換的裝置，其特征在于，所述裝置包括一個接收機。9.如權(quán)利要求7所述的用于N點正向和/或反向的快速傅立葉變換的裝置，其特征在于，所述裝置包括一個發(fā)射機。10.如權(quán)利要求7所述的用于N點正向和/或反向的快速傅立葉變換的裝置，其特征在于，所述第一級對應(yīng)于第一個因數(shù)，它為3。11.如權(quán)利要求7所述的用于N點正向和/或反向的快速傅立葉變換的裝置，其特征在于，所述第二級對應(yīng)于第二個因數(shù)，它為3。12.如權(quán)利要求7所述的用于N點正向和/或反向的快速傅立葉變換的裝置，其特征在于，所述N等于3780。13.如權(quán)利要求1所述的N點正向和/或反向的快速傅立葉變換方法，其特征在于，所述組合包括M*3*3*...*3。14.如權(quán)利要求1所述的N點正向和/或反向的快速傅立葉變換方法，其特征在于，所述M可分解為非3的因數(shù)。15.如權(quán)利要求7所述的用于N點正向和/或反向的快速傅立葉變換的裝置，其特征在于，所述組合包括M43f3、,3。16.如權(quán)利要求7所述的用于N點正向和/或反向的快速傅立葉變換的裝置，其特征在于，所述M可分解為非3的因數(shù)。全文摘要本發(fā)明涉及高吞吐量的N點正向和反向快速傅立葉的方法和裝置，屬于通信
技術(shù)領(lǐng)域：
。本發(fā)明提供了3780點正向和反向快速傅立葉變換的體系結(jié)構(gòu)，它用于TDS-OFDM系統(tǒng)中。3780分解為3*3*...*3*M，其中M是一個自然數(shù)，不能是3的因數(shù)。本發(fā)明能夠達到高吞吐量處理，具有低復(fù)雜性。文檔編號G06F17/14GK101247378SQ20071013000公開日2008年8月20日申請日期2007年7月23日優(yōu)先權(quán)日2006年10月17日發(fā)明者林楊,楊海耘申請人:北京凌訊華業(yè)科技有限公司