專利名稱：傅里葉變換的實(shí)現(xiàn)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種傅里葉變換的實(shí)現(xiàn)方法和裝置。
背景技術(shù)：
離散傅里葉變換(Discrete Fourier iTransform，簡(jiǎn)稱為DFT)是現(xiàn)代通信及信 號(hào)處理中廣泛應(yīng)用的技術(shù)，而快速傅里葉變換(Fast Fourier transform，簡(jiǎn)稱為FFT) 是普遍應(yīng)用至今的DFT運(yùn)算的快速算法。尤其是在目前的第三代(3rdGenerati0n，簡(jiǎn)稱 為3G，其中一種標(biāo)準(zhǔn)，即Wimax (全球微波接入互操作性(Worldwide Interoperability for Microwave Access)))移動(dòng)通信系統(tǒng)以及準(zhǔn)第四代(簡(jiǎn)稱為4G(長(zhǎng)期演進(jìn)(Long Term Evolution，簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)TE)))移動(dòng)通信技術(shù)中，正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，簡(jiǎn)稱為OFDM)調(diào)制方式已成為物理層調(diào)制的重要方案。在正交頻分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access,簡(jiǎn)稱為 0FDMA)以及 LTE 的單載波頻分多址接入(Single Carrier Frequency DivisionMultiple Access,簡(jiǎn)稱為SC-FDMA)技術(shù)中，F(xiàn)FT/IFFT (快速傅里葉(逆)變換/快速傅里葉逆變換) 是其必不可少的環(huán)節(jié)。相比于2的冪次點(diǎn)數(shù)的FFT/IFFT運(yùn)算，基4的FFT可以有效減少乘 法器、以及時(shí)鐘的消耗，從而明顯降低了基4的FFT運(yùn)算的資源及處理延遲。但是，在基4的FFT運(yùn)算中，由于每級(jí)處理的數(shù)據(jù)可能會(huì)從存儲(chǔ)地址中相隔很遠(yuǎn) 的地址中取數(shù)據(jù)，并且各級(jí)蝶形運(yùn)算后的計(jì)算結(jié)果在存取時(shí)可能與原數(shù)據(jù)地址產(chǎn)生沖突， 為了避免這些沖突就需要增大處理的時(shí)延，并且需要采用更大的存儲(chǔ)器進(jìn)行中間結(jié)果的保 存。針對(duì)相關(guān)技術(shù)中基4FFT運(yùn)算的處理延遲大、存儲(chǔ)資源浪費(fèi)較多的問(wèn)題，目前尚未 提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的基4FFT運(yùn)算的處理延遲大、存儲(chǔ)資源浪費(fèi)較多的問(wèn)題，本發(fā)明 提出一種傅里葉變換的實(shí)現(xiàn)方法和裝置，能夠降低處理延遲，節(jié)省存儲(chǔ)資源。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種傅里葉變換的實(shí)現(xiàn)方法，用于通過(guò)多級(jí)蝶形 運(yùn)算單元實(shí)現(xiàn)流水傅里葉變換。根據(jù)本發(fā)明的傅里葉變換的實(shí)現(xiàn)方法包括多級(jí)蝶形運(yùn)算單元中的其中一級(jí)蝶形 運(yùn)算單元對(duì)向該蝶形計(jì)算單元輸入的數(shù)據(jù)計(jì)算完成后，按照預(yù)定順序?qū)τ?jì)算得到的計(jì)算結(jié) 果分組并對(duì)每組計(jì)算結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)置操作，其中，該蝶形運(yùn)算單元為多級(jí)蝶形運(yùn)算單元中第 一級(jí)蝶形運(yùn)算單元和最后一級(jí)蝶形運(yùn)算單元之外的蝶形運(yùn)算單元；將轉(zhuǎn)置操作后的計(jì)算結(jié) 果存儲(chǔ)至隨機(jī)存儲(chǔ)器中，以供該蝶形計(jì)算單元的下一級(jí)蝶形計(jì)算單元對(duì)轉(zhuǎn)置操作后的計(jì)算 結(jié)果進(jìn)行計(jì)算；其中，在轉(zhuǎn)置操作后的計(jì)算結(jié)果中，由下一級(jí)蝶形運(yùn)算單元在一個(gè)周期內(nèi)計(jì) 算的數(shù)據(jù)在隨機(jī)存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)位置相同，并且轉(zhuǎn)置操作后的計(jì)算結(jié)果中歸屬于同一蝶形
5計(jì)算單位的數(shù)據(jù)分布在隨機(jī)存儲(chǔ)器的預(yù)定位置處；以蝶形計(jì)算單位為單位，下一級(jí)蝶形運(yùn) 算單元在每個(gè)周期內(nèi)從隨機(jī)存儲(chǔ)器中的預(yù)定位置處讀取當(dāng)前周期需要進(jìn)行計(jì)算的數(shù)據(jù)并 對(duì)讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。其中，該蝶形計(jì)算單元對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)置操作具體包括以預(yù)定間隔從未轉(zhuǎn)置 的計(jì)算結(jié)果中抽取數(shù)據(jù)，得到多個(gè)蝶形計(jì)算單位；對(duì)多個(gè)蝶形計(jì)算單位中的每一個(gè)蝶形計(jì) 算單位進(jìn)行矩陣轉(zhuǎn)置，并將轉(zhuǎn)置后的蝶形運(yùn)算單位存儲(chǔ)至隨機(jī)存儲(chǔ)器中蝶形計(jì)算單位對(duì)應(yīng) 的預(yù)定位置處。并且，上述隨機(jī)存儲(chǔ)器的數(shù)量可以為四個(gè)，并且該方法可進(jìn)一步包括預(yù)先將待計(jì) 算數(shù)據(jù)劃分為四部分，對(duì)四個(gè)部分中每個(gè)部分的待計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行位倒序，交換第二與第三 個(gè)隨機(jī)存儲(chǔ)器編號(hào)，并將位倒序后的四部分待計(jì)算數(shù)據(jù)以一一對(duì)應(yīng)的方式存儲(chǔ)至四個(gè)隨機(jī) 存儲(chǔ)器中。其中，可以根據(jù)以下公式對(duì)待計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分
其中，η為所述寫(xiě)入隨機(jī)存儲(chǔ)器中的待計(jì)算數(shù)據(jù)的序號(hào)，
權(quán)利要求
1.一種傅里葉變換的實(shí)現(xiàn)方法，用于通過(guò)多級(jí)蝶形運(yùn)算單元實(shí)現(xiàn)流水傅里葉變換，其 特征在于，所述方法包括所述多級(jí)蝶形運(yùn)算單元中的其中一級(jí)蝶形運(yùn)算單元對(duì)向該蝶形計(jì)算單元輸入的數(shù)據(jù) 計(jì)算完成后，按照預(yù)定順序?qū)τ?jì)算得到的計(jì)算結(jié)果分組并對(duì)每組計(jì)算結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)置操作， 其中，所述蝶形運(yùn)算單元為所述多級(jí)蝶形運(yùn)算單元中第一級(jí)蝶形運(yùn)算單元和最后一級(jí)蝶形 運(yùn)算單元之外的蝶形運(yùn)算單元；將轉(zhuǎn)置操作后的所述計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)至隨機(jī)存儲(chǔ)器中，以供所述蝶形計(jì)算單元的下一級(jí) 蝶形計(jì)算單元對(duì)轉(zhuǎn)置操作后的所述計(jì)算結(jié)果進(jìn)行計(jì)算；其中，在轉(zhuǎn)置操作后的所述計(jì)算結(jié) 果中，由所述下一級(jí)蝶形運(yùn)算單元在一個(gè)周期內(nèi)計(jì)算的數(shù)據(jù)在所述隨機(jī)存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)位 置相同，并且轉(zhuǎn)置操作后的所述計(jì)算結(jié)果中歸屬于同一蝶形計(jì)算單位的數(shù)據(jù)分布在所述隨 機(jī)存儲(chǔ)器的預(yù)定位置處；以蝶形計(jì)算單位為單位，所述下一級(jí)蝶形運(yùn)算單元在每個(gè)周期內(nèi)從所述隨機(jī)存儲(chǔ)器中 的預(yù)定位置處讀取當(dāng)前周期需要進(jìn)行計(jì)算的數(shù)據(jù)并對(duì)讀取的所述數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)置操作具體包括以所述預(yù)定間隔從未轉(zhuǎn)置的所述計(jì)算結(jié)果中抽取數(shù)據(jù)，得到多個(gè)蝶形計(jì)算單位；對(duì)所述多個(gè)蝶形計(jì)算單位中的每一個(gè)蝶形計(jì)算單位進(jìn)行矩陣轉(zhuǎn)置，并將轉(zhuǎn)置后的所述 蝶形運(yùn)算單位存儲(chǔ)至所述隨機(jī)存儲(chǔ)器中所述蝶形計(jì)算單位對(duì)應(yīng)的預(yù)定位置處。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述隨機(jī)存儲(chǔ)器的數(shù)量為四個(gè)，并且所述 方法進(jìn)一步包括預(yù)先將待計(jì)算數(shù)據(jù)劃分為四部分，對(duì)所述四個(gè)部分中每個(gè)部分的待計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行位倒 序，交換第二與第三個(gè)隨機(jī)存儲(chǔ)器編號(hào)，并將位倒序后的四部分待計(jì)算數(shù)據(jù)以一一對(duì)應(yīng)的 方式存儲(chǔ)至所述四個(gè)隨機(jī)存儲(chǔ)器中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，根據(jù)以下公式對(duì)所述待計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，對(duì)于編號(hào)為m的隨機(jī)存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù) 為
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，每個(gè)蝶形運(yùn)算單位所對(duì)應(yīng)的預(yù)定位置在 所述隨機(jī)存儲(chǔ)器中以所述預(yù)定間隔分布的情況下，根據(jù)以下公式對(duì)所述蝶形計(jì)算單元的所 述計(jì)算結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)置，并將轉(zhuǎn)置后的結(jié)果存入該蝶形運(yùn)算單位轉(zhuǎn)置前的存儲(chǔ)位置
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，每個(gè)蝶形計(jì)算單位所對(duì)應(yīng)的預(yù)定位置在 所述隨機(jī)存儲(chǔ)器中連續(xù)分布的情況下，對(duì)所述蝶形計(jì)算單元的所述計(jì)算結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)置的操 作具體包括將所述隨機(jī)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的所述蝶形計(jì)算單元計(jì)算前的數(shù)據(jù)enm排列為 {[<., e:,+1 心2 <)+3]|{<|θ< <4「— -2}}(m = 0,1,2,3)根據(jù)以下公式對(duì)計(jì)算后存儲(chǔ)至所述隨機(jī)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)置
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述最后一級(jí)蝶形運(yùn)算單 元輸出的計(jì)算結(jié)果為位倒序的情況下，對(duì)所述最后一級(jí)蝶形運(yùn)算單元輸出的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行 位倒序操作。
9.一種傅里葉變換的實(shí)現(xiàn)裝置，用于通過(guò)多級(jí)蝶形運(yùn)算單元實(shí)現(xiàn)流水傅里葉變換，其 特征在于，所述裝置包括多級(jí)蝶形運(yùn)算單元，用于進(jìn)行蝶形計(jì)算； 隨機(jī)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果；轉(zhuǎn)置模塊，在所述多級(jí)蝶形運(yùn)算單元中的其中一級(jí)蝶形運(yùn)算單元對(duì)向該蝶形計(jì)算單元 輸入的數(shù)據(jù)計(jì)算完成后，按照預(yù)定順序?qū)τ?jì)算得到的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分組并對(duì)每組計(jì)算結(jié)果 進(jìn)行轉(zhuǎn)置操作，并將轉(zhuǎn)置操作后的所述計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)至隨機(jī)存儲(chǔ)器中，以供所述蝶形計(jì)算 單元的下一級(jí)蝶形計(jì)算單元對(duì)轉(zhuǎn)置操作后的所述計(jì)算結(jié)果進(jìn)行計(jì)算；其中，在轉(zhuǎn)置操作后 的所述計(jì)算結(jié)果中，由所述下一級(jí)蝶形運(yùn)算單元在一個(gè)周期內(nèi)計(jì)算的數(shù)據(jù)在所述隨機(jī)存儲(chǔ) 器中的存儲(chǔ)位置相同，并且轉(zhuǎn)置操作后的所述計(jì)算結(jié)果中歸屬于同一蝶形計(jì)算單位的數(shù)據(jù) 分布在所述隨機(jī)存儲(chǔ)器的預(yù)定位置處；其中，所述蝶形運(yùn)算單元為所述多級(jí)蝶形運(yùn)算單元 中第一級(jí)蝶形運(yùn)算單元和最后一級(jí)蝶形運(yùn)算單元之外的蝶形運(yùn)算單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)置模塊用于以所述預(yù)定間隔從未 轉(zhuǎn)置的所述計(jì)算結(jié)果中抽取數(shù)據(jù)，得到多個(gè)蝶形計(jì)算單位，并對(duì)所述多個(gè)蝶形計(jì)算單位中 的每一個(gè)蝶形計(jì)算單位進(jìn)行矩陣轉(zhuǎn)置，并將轉(zhuǎn)置后的所述蝶形運(yùn)算單位存儲(chǔ)至所述隨機(jī)存 儲(chǔ)器中所述蝶形計(jì)算單位對(duì)應(yīng)的預(yù)定位置處。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種傅里葉變換的實(shí)現(xiàn)方法和裝置，該方法包括多級(jí)蝶形運(yùn)算單元中一級(jí)蝶形運(yùn)算單元對(duì)向該蝶形計(jì)算單元輸入的數(shù)據(jù)計(jì)算完成后，對(duì)計(jì)算得到的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)置操作；將轉(zhuǎn)置操作后的計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)至隨機(jī)存儲(chǔ)器中，以供該蝶形計(jì)算單元的下一級(jí)蝶形計(jì)算單元對(duì)轉(zhuǎn)置操作后的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行計(jì)算；在轉(zhuǎn)置操作后的計(jì)算結(jié)果中，由下一級(jí)蝶形運(yùn)算單元在一個(gè)周期內(nèi)計(jì)算的數(shù)據(jù)在隨機(jī)存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)位置相同，并且轉(zhuǎn)置操作后的計(jì)算結(jié)果中歸屬于同一蝶形計(jì)算單位的數(shù)據(jù)分布在隨機(jī)存儲(chǔ)器的預(yù)定位置處；以蝶形計(jì)算單位為單位，下一級(jí)蝶形運(yùn)算單元在每個(gè)周期內(nèi)從各隨機(jī)存儲(chǔ)器中的同一預(yù)定位置處讀取當(dāng)前周期需要進(jìn)行計(jì)算的數(shù)據(jù)并對(duì)讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。
文檔編號(hào)G06F17/14GK102087640SQ20091024229
公開(kāi)日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2009年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月8日
發(fā)明者李波 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司