數(shù)字信號(hào)的自適應(yīng)量化方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種數(shù)字信號(hào)的自適應(yīng)量化方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)中，不同信號(hào)處理操作所需的數(shù)據(jù)位寬會(huì)有較大差異，若整 個(gè)系統(tǒng)中全部使用相同的大位寬數(shù)據(jù)會(huì)導(dǎo)致資源浪費(fèi)，而使用位寬不足的數(shù)據(jù)則會(huì)導(dǎo)致處 理結(jié)果和處理精度變差，故為了節(jié)約資源且又不影響處理結(jié)果和處理精度，在實(shí)際的信號(hào) 處理過程中，需要對(duì)大位寬進(jìn)行合適的轉(zhuǎn)換以適應(yīng)數(shù)據(jù)處理的需求。
[0003] 相關(guān)技術(shù)提供了一種數(shù)字信號(hào)的位寬轉(zhuǎn)換方法，即對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行移位運(yùn)算， 如按二進(jìn)制形式把所有的數(shù)字向左移動(dòng)對(duì)應(yīng)的位數(shù)，高位移出（舍棄），低位的空位補(bǔ)零； 或者按二進(jìn)制形式把所有的數(shù)字向右移動(dòng)對(duì)應(yīng)位數(shù)，低位移出（舍棄），高位的空位補(bǔ)符號(hào) 位，即正數(shù)補(bǔ)零，負(fù)數(shù)補(bǔ)1。
[0004] 但是，上述數(shù)字信號(hào)的位寬轉(zhuǎn)換方法中，在較多比特位寬數(shù)據(jù)向較少比特位寬數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)，會(huì)產(chǎn)生了較大的量化損失；例如，數(shù)據(jù)11，其二進(jìn)制形式為"1011"，如將其轉(zhuǎn)換 為2比特輸出，采用直接移位的方式轉(zhuǎn)換，則輸出結(jié)果為二進(jìn)制的" 10"，其低位的數(shù)據(jù)" 11" 被直接舍棄，產(chǎn)生了較大的量化損失。
[0005] 發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，目前對(duì)于位寬進(jìn)行合適的轉(zhuǎn)換以適應(yīng)數(shù)據(jù)處理的需求的方 法均不理想，針對(duì)這一問題，目前尚未提出有效的解決方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)字信號(hào)的自適應(yīng)量化方法及裝置，采用統(tǒng)計(jì)和量化 結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)，統(tǒng)計(jì)中所需的統(tǒng)計(jì)參考數(shù)量和量化中所需的量化比較門限采用不同的設(shè) 置方式可以調(diào)整輸出信號(hào)的分布形式，以減少量化損失。
[0007] 第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種數(shù)字信號(hào)的自適應(yīng)量化方法，包括：
[0008] 在當(dāng)前的樣本空間中，統(tǒng)計(jì)符合統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)則的輸入信號(hào)的有效個(gè)數(shù)；統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)則包括 統(tǒng)計(jì)參考數(shù)量和統(tǒng)計(jì)參考門限；
[0009] 根據(jù)有效個(gè)數(shù)更新統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)則，得到趨于固定值的統(tǒng)計(jì)參考門限；
[0010] 對(duì)統(tǒng)計(jì)參考門限進(jìn)行計(jì)算，得到量化比較門限集合；量化比較門限集合包括多個(gè) 量化比較門限值；
[0011] 將輸入信號(hào)分別與各個(gè)量化比較門限值相比較，輸出比較結(jié)果所在的量化比較門 限值區(qū)間對(duì)應(yīng)的量化后的數(shù)據(jù)。
[0012] 結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，統(tǒng) 計(jì)符合統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)則的輸入信號(hào)的有效個(gè)數(shù)，包括：
[0013] 根據(jù)輸出分布形態(tài)和輸出位寬，配置統(tǒng)計(jì)參考數(shù)量；
[0014] 根據(jù)預(yù)設(shè)的統(tǒng)計(jì)參考門限初始值和統(tǒng)計(jì)參考數(shù)量對(duì)應(yīng)的統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)則，統(tǒng)計(jì)當(dāng)前樣本 空間中的輸入信號(hào)的有效個(gè)數(shù)。
[0015] 結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第二種 可能的實(shí)施方式，其中，根據(jù)有效個(gè)數(shù)更新統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)則，包括：
[0016] 根據(jù)預(yù)設(shè)的統(tǒng)計(jì)參考門限初始值、統(tǒng)計(jì)參考數(shù)量、有效個(gè)數(shù)和預(yù)設(shè)的參考門限調(diào) 整系數(shù)，對(duì)統(tǒng)計(jì)參考門限進(jìn)行迭代計(jì)算，得到趨于固定值的統(tǒng)計(jì)參考門限。
[0017] 結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第三種 可能的實(shí)施方式，其中，根據(jù)輸出分布形態(tài)和輸出位寬，配置統(tǒng)計(jì)參考數(shù)量，包括：
[0018] 根據(jù)信號(hào)的輸入分布形態(tài)，確定信號(hào)的輸出分布形態(tài)；
[0019] 利用數(shù)學(xué)工具，建立與輸出分布形態(tài)相匹配的分布函數(shù)；
[0020] 根據(jù)分布函數(shù)的分布形態(tài)，統(tǒng)計(jì)分布函數(shù)對(duì)應(yīng)的樣本空間在預(yù)設(shè)能量區(qū)間中的樣 本個(gè)數(shù)；
[0021] 按照公式A = ，計(jì)算參考數(shù)量；其中，R表示統(tǒng)計(jì)參考數(shù)量；K表示分布函數(shù) 對(duì)應(yīng)的模擬樣本空間的大??；T表示模擬樣本空間在預(yù)設(shè)能量區(qū)間中的樣本個(gè)數(shù);M表示統(tǒng) 計(jì)樣本空間的大小。
[0022] 結(jié)合第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第四 種可能的實(shí)施方式，其中，統(tǒng)計(jì)分布函數(shù)對(duì)應(yīng)的樣本空間在預(yù)設(shè)能量區(qū)間中的樣本個(gè)數(shù)包 括：
[0023] 以分布函數(shù)的對(duì)稱軸為中心將分布函數(shù)的能量區(qū)間按輸出位寬進(jìn)行對(duì)稱劃分，得 到劃分能量區(qū)間；
[0024] 在劃分的能量區(qū)間中，確定分布函數(shù)的對(duì)稱軸所在的能量區(qū)間；
[0025] 統(tǒng)計(jì)分布函數(shù)對(duì)應(yīng)的樣本空間在對(duì)稱軸所在的能量區(qū)間中的樣本個(gè)數(shù)。
[0026] 結(jié)合第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第五種 可能的實(shí)施方式，其中，對(duì)統(tǒng)計(jì)參考門限進(jìn)行迭代計(jì)算包括：
[0027] 根據(jù)公式TH = THQ+(R-C)*(；e，對(duì)統(tǒng)計(jì)參考門限進(jìn)行迭代計(jì)算；
[0028] 其中，TH表示下一個(gè)樣本空間的統(tǒng)計(jì)參考門限；TH。表示當(dāng)前樣本空間的統(tǒng)計(jì)參考 門限；C表示當(dāng)前大小為M的樣本空間中符合統(tǒng)計(jì)規(guī)則的輸入信號(hào)的個(gè)數(shù)；C cre為統(tǒng)計(jì)參考 門限的調(diào)整系數(shù)。
[0029] 第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種數(shù)字信號(hào)的自適應(yīng)量化裝置，包括：
[0030] 統(tǒng)計(jì)單元，用于在當(dāng)前的樣本空間中，統(tǒng)計(jì)符合統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)則的輸入信號(hào)的有效個(gè)數(shù)； 統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)則包括統(tǒng)計(jì)參考數(shù)量和統(tǒng)計(jì)參考門限；
[0031] 更新單元，用于根據(jù)統(tǒng)計(jì)單元統(tǒng)計(jì)的有效個(gè)數(shù)更新統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)則，得到趨于固定值的 統(tǒng)計(jì)參考門限；
[0032] 計(jì)算單元，用于對(duì)更新單元得到的趨于固定值的每一個(gè)統(tǒng)計(jì)參考門限進(jìn)行計(jì)算， 得到量化比較門限集合；量化比較門限集合包括多個(gè)量化比較門限值；
[0033] 比較單元，用于將輸入信號(hào)分別與各個(gè)計(jì)算單元得到的量化比較門限值相比較， 輸出比較結(jié)果所在的量化比較門限值區(qū)間對(duì)應(yīng)的量化后的數(shù)據(jù)。
[0034] 結(jié)合第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第二方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，統(tǒng) 計(jì)單元包括：
[0035] 配置子單元，用于根據(jù)輸出分布形態(tài)和輸出位寬，配置統(tǒng)計(jì)參考數(shù)量；
[0036] 統(tǒng)計(jì)子單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的統(tǒng)計(jì)參考門限初始值和配置子單元得到的統(tǒng)計(jì)參考 數(shù)量對(duì)應(yīng)的統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)則，統(tǒng)計(jì)當(dāng)前樣本空間中的輸入信號(hào)的有效個(gè)數(shù)。
[0037] 結(jié)合第二方面的第一種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第二方面的第二種 可能的實(shí)施方式，其中，更新單元包括：
[0038] 迭代計(jì)算子單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的統(tǒng)計(jì)參考門限初始值、統(tǒng)計(jì)參考數(shù)量、有效個(gè)數(shù) 和預(yù)設(shè)的參考門限調(diào)整系數(shù)，對(duì)統(tǒng)計(jì)參考門限進(jìn)行迭代計(jì)算；
[0039] 設(shè)置子單元，用于將迭代計(jì)算子單元得到的迭代計(jì)算的結(jié)果設(shè)置為趨于固定值的 統(tǒng)計(jì)參考門限。
[0040] 結(jié)合第二方面的第二種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第二方面的第三種 可能的實(shí)施方式，其中，配置子單元包括：
[0041] 確定模塊，用于根據(jù)信號(hào)的輸入分布形態(tài)，確定信號(hào)的輸出分布形態(tài)；
[0042] 建立模塊，用于利用數(shù)學(xué)工具，建立與確定模塊確定的輸出分布形態(tài)相匹配的分 布函數(shù)；
[0043] 統(tǒng)計(jì)模塊，用于根據(jù)建立模塊建立的分布函數(shù)的分布形態(tài)，統(tǒng)計(jì)分布函數(shù)對(duì)應(yīng)的 樣本空間在預(yù)設(shè)能量區(qū)間中的樣本個(gè)數(shù)；
[0044] 計(jì)算模塊，用于按照公式W = ，計(jì)算參考數(shù)量；其中，R表示統(tǒng)計(jì)參考數(shù)量； K κ表不分布函數(shù)對(duì)應(yīng)的模擬樣本空間的大?。沪颖聿荒M樣本空間在預(yù)設(shè)能量區(qū)間中的樣 本個(gè)數(shù);M表示統(tǒng)計(jì)樣本空間的大小。
[0045] 本發(fā)明實(shí)施例提供的一種數(shù)字信號(hào)的自適應(yīng)量化方法及裝置，在當(dāng)前的樣本空間 中，統(tǒng)計(jì)符合統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)則的輸入信號(hào)的有效個(gè)數(shù)；統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)則包括統(tǒng)計(jì)參考數(shù)量和統(tǒng)計(jì)參考門 限；根據(jù)有效個(gè)數(shù)更新統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)則，得到趨于固定值的統(tǒng)計(jì)參考門限；對(duì)每一個(gè)趨于固定值 的統(tǒng)計(jì)參考門限進(jìn)行計(jì)算，得到量化比較門限集合；量化比較門限集合包括多個(gè)量化比較 門限值；將輸入信號(hào)分別與各個(gè)量化比較門限值相比較，輸出比較結(jié)果所在的量化比較門 限值區(qū)間對(duì)應(yīng)的量化后的數(shù)據(jù)，與現(xiàn)有技術(shù)中的對(duì)于位寬進(jìn)行合適的轉(zhuǎn)換以適應(yīng)數(shù)據(jù)處理 的需求的方法均不理想相比，其采用數(shù)字信號(hào)的自適應(yīng)量化采用統(tǒng)計(jì)和量化結(jié)合的方式實(shí) 現(xiàn)，統(tǒng)計(jì)中所需的統(tǒng)計(jì)參考數(shù)量和量化中所需的量化比較門限采用不同的設(shè)置方式可以調(diào) 整輸出信號(hào)的分布形式，以減少量化損失。
[0046] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合 所附附圖，作詳細(xì)說明如下。
【附圖說明】
[0047] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附 圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì) 范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這 些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
[0048] 圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種數(shù)字信號(hào)的自適應(yīng)量化方法的基本結(jié)構(gòu) 圖；
[0049] 圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種數(shù)字信號(hào)的自適應(yīng)量化方法的流程圖；
[0050] 圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種數(shù)字信號(hào)的自適