專(zhuān)利名稱(chēng)：用來(lái)執(zhí)行乘加運(yùn)算的方法和裝置的制作方法
用來(lái)執(zhí)行乘加運(yùn)算的方法和裝置
背景
本發(fā)明 一般而言涉及數(shù)值處理，例如用于通信信號(hào)處理的情境中， 并且本發(fā)明特別涉及乘加運(yùn)算。
乘加(MAC )運(yùn)算將兩個(gè)數(shù)字相乘，并且將結(jié)果加到所保存的值上， 或者更一般而言，加到累加寄存器上。有用的結(jié)果，例如在數(shù)字域中的 信號(hào)濾波，通過(guò)對(duì) 一 系列的數(shù)對(duì)重復(fù)這種運(yùn)算來(lái)獲得。
用來(lái)執(zhí)行所期望的一 系列MAC運(yùn)算的常規(guī)方法要求對(duì)該系列中的 每個(gè)數(shù)對(duì)執(zhí)行全精度乘法運(yùn)算和全精度加法運(yùn)算。常規(guī)MAC運(yùn)算在軟 件中的實(shí)施可能會(huì)導(dǎo)致不希望有的性能惡化。通過(guò)提供以適當(dāng)互連的加 法器/乘法器與控制邏輯的形式的專(zhuān)用MAC硬件，可以顯著地提高性能。 然而，以高速率執(zhí)行MAC運(yùn)算，例如與無(wú)線(xiàn)通信域中的數(shù)字信號(hào)處理 相關(guān)聯(lián)的那些MAC運(yùn)算，要求速度非常高的加法器和乘法器。這樣的 硬件可能是不切實(shí)際的，至少對(duì)于一些集成電路工藝而言是這樣的，或 者可能價(jià)格高得驚人或者功耗很大。
概要
在一個(gè)實(shí)施例中， 一種用于執(zhí)行所期望的一系列乘加(MAC)運(yùn)算 的方法包括對(duì)與所期望的該系列MAC運(yùn)算相對(duì)應(yīng)的乘積集合中的特 定乘積的出現(xiàn)值(occurrence)進(jìn)行計(jì)數(shù)，通過(guò)將這些計(jì)數(shù)乘以它們相 應(yīng)的乘積以生成部分和，以及將這些部分和相加以獲得所期望的該系列 MAC運(yùn)算的最后結(jié)果。由于所期望的該系列MAC運(yùn)算表示一系列單個(gè) 乘法的總和，其中每一乘法包括一個(gè)乘數(shù)對(duì)，所以在一個(gè)實(shí)施例中對(duì)乘 積進(jìn)行計(jì)數(shù)包括執(zhí)行這些乘數(shù)對(duì)的乘法，并對(duì)由這些乘法所得到的乘 積的出現(xiàn)值進(jìn)行計(jì)數(shù)。在另一實(shí)施例中，對(duì)乘積進(jìn)行計(jì)數(shù)包括對(duì)與這 些乘積相對(duì)應(yīng)的乘數(shù)對(duì)的出現(xiàn)值進(jìn)行計(jì)數(shù)，即不必執(zhí)行乘積對(duì)的乘法， 就可以獲得該計(jì)數(shù)。
在這兩種情況下，計(jì)數(shù)都可以通過(guò)對(duì)給定乘積的正出現(xiàn)值遞增相應(yīng) 的計(jì)數(shù)器，而對(duì)所述乘積的負(fù)出現(xiàn)值遞減該計(jì)數(shù)器來(lái)執(zhí)行。負(fù)出現(xiàn)值和
電路的一個(gè)實(shí)施例包括一個(gè)或多個(gè)處理電路，所述一個(gè)或多個(gè)處理電路
被配置成對(duì)所期望的一系列MAC運(yùn)算中的乘積的出現(xiàn)值進(jìn)行計(jì)數(shù)，將 這些計(jì)數(shù)乘以它們相應(yīng)的乘積以獲得部分和，并將這些部分和相加以獲 得最后結(jié)果。在MAC電路的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述(多個(gè))處理 電路包括計(jì)數(shù)器和尋址控制電路。所述尋址和控制電路根據(jù)所計(jì)數(shù)的乘 積來(lái)對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行尋址。例如，所述尋址和控制電路可以;故配置成將每 一個(gè)唯一的乘積量值映射到一個(gè)給定計(jì)數(shù)器，從而該計(jì)數(shù)器對(duì)于所述乘
積的負(fù)出現(xiàn)值進(jìn)行遞減，而對(duì)于正出現(xiàn)值進(jìn)行遞增。
對(duì)于基于對(duì)與乘積相對(duì)應(yīng)的乘數(shù)對(duì)進(jìn)行計(jì)數(shù)來(lái)對(duì)這些乘積的出現(xiàn) 值進(jìn)行計(jì)數(shù)的實(shí)施例而言，尋址和控制電路可以被配置成將乘數(shù)對(duì)映射 到相應(yīng)的計(jì)數(shù)器。例如，在此所教導(dǎo)的MAC電路的一個(gè)實(shí)施例對(duì)于每 一個(gè)唯一的乘數(shù)對(duì)包括一個(gè)計(jì)數(shù)器。然而，為了節(jié)省計(jì)數(shù)器，在另一實(shí) 施例中，尋址和控制電路被配置成將"等同的，，乘數(shù)對(duì)映射到同一個(gè)計(jì) 數(shù)器。在一個(gè)實(shí)施例中，如果多個(gè)乘數(shù)對(duì)對(duì)應(yīng)于相同的乘積量值，則認(rèn) 為它們是等同的。在另 一實(shí)施例中，除了基于乘積量值來(lái)考慮等同之外， 或者作為這種考慮的替代，如果多個(gè)乘數(shù)對(duì)包括相同的乘數(shù)，例如axb 等于bxa (不考慮所涉及的符號(hào))，則可以認(rèn)為它們是等同的。
在此所教導(dǎo)的各種電路和方法實(shí)施例具有廣泛的適用性。例如，在 一個(gè)實(shí)施例中，無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備包括在此所教導(dǎo)的MAC電路，并且#:配 置成至少部分地使用該MAC電路來(lái)計(jì)算所接收信號(hào)處理的干擾相關(guān) 性。在另一實(shí)施例中，無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備被配置成使用在此所教導(dǎo)的MAC 電路來(lái)計(jì)算碼片均衡濾波器值。在另一實(shí)施例中，無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備包括通 用瑞克接收機(jī)電路，其中所期望的該系列MAC運(yùn)算包括所接收信號(hào)的 相關(guān)性估計(jì)過(guò)程的至少一部分，例如可以用于合并在通用瑞克接收機(jī)中 的權(quán)重生成。作為更多的非限制性實(shí)例，在此所教導(dǎo)的所期望的一系列 MAC運(yùn)算可以在采樣相關(guān)性估計(jì)過(guò)程、信號(hào)巻積過(guò)程、信號(hào)相關(guān)性過(guò) 程、或者有限脈沖響應(yīng)濾波過(guò)程中被執(zhí)行。
當(dāng)然，本發(fā)明不限于上述的特征和優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際上，通過(guò)閱讀下面的 描述并且通過(guò)瀏覽附圖，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到附加的特征和優(yōu) 點(diǎn)。
附圖簡(jiǎn)述


圖1是用于乘加(MAC)處理的一個(gè)實(shí)施例的處理邏輯的邏輯流程圖。
圖2是假設(shè)乘積及它們相應(yīng)的乘數(shù)對(duì)的表，其例如可以#^居圖1的 MAC處理方法來(lái)處理。
圖3是^皮配置用于MAC處理的MAC電路的一個(gè)實(shí)施例的電路元 件的方框圖。
圖4是基于微處理器的電路的方框圖，其可被用來(lái)實(shí)施MAC電路。
圖5是MAC處理的一個(gè)實(shí)施例的MAC電路細(xì)節(jié)的方框圖。
圖6是無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備的方框圖，其被配置用于MAC處理。
圖7是在圖6的無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備中所包含的接收機(jī)電路的通用瑞克實(shí)
施例的方框圖，其中在此所教導(dǎo)的MAC處理被用來(lái)獲得用于合并權(quán)重
生成的干擾相關(guān)性估計(jì)。
圖8是在圖6的無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備中所包含的接收機(jī)電路的碼片均衡 (CE)實(shí)施例的方框圖，其中在此所教導(dǎo)的MAC處理被用來(lái)獲得用于
CE濾波的濾波器抽頭系數(shù)。
圖9是MAC處理的一個(gè)實(shí)施例的MAC電路細(xì)節(jié)的方框圖。
圖10和圖11是說(shuō)明如在此教導(dǎo)的可以由MAC處理邏輯實(shí)施的乘
數(shù)-計(jì)數(shù)器映射表的表格。
i羊細(xì)4苗述
圖1是說(shuō)明用于執(zhí)行所期望的一系列乘加(MAC)運(yùn)算的處理邏輯 的一個(gè)實(shí)施例的邏輯流程圖，所述處理邏輯可以以硬件、軟件、或其任 何組合來(lái)實(shí)施。作為用于更好地理解所說(shuō)明的方法的手段，圖2說(shuō)明乘 積集合IO,其表示在給定的一系列MAC運(yùn)算中所涉及的乘積項(xiàng)。可以 看出，所述乘積(尸/至尸/0)中的每一個(gè)都對(duì)應(yīng)于乘數(shù)對(duì)。例如，乘數(shù) a和6產(chǎn)生乘積尸/,乘數(shù)6和c產(chǎn)生乘積尸2，等等。
對(duì)集合10的觀(guān)察顯示出， 一些乘積在所述集合中出現(xiàn)不止一次。 例如，暫時(shí)忽略任何符號(hào)差異，乘積尸/與乘積尸9相同。而且，如果包
么乘數(shù)6和c的乘積在所述乘積集合10中出現(xiàn)了四次，即尸2、尸<5、尸S 乘積的重復(fù)可能是顯著的，特別是在長(zhǎng)的一系列乘數(shù)對(duì)上。更 具體而言，在各個(gè)乘數(shù)所具有的值的基礎(chǔ)范圍有限的情況下，例如這些
乘數(shù)對(duì)應(yīng)于低分辨率的數(shù)字采樣，則在長(zhǎng)的采樣系列上重復(fù)的乘數(shù)對(duì)/ 乘積的數(shù)目可能是顯著的。
考慮到這一點(diǎn)并回到圖1的邏輯，用來(lái)確定所期望的一系列MAC 運(yùn)算的最后結(jié)果的處理"開(kāi)始"于對(duì)在所期望的該系列MAC運(yùn)算中乘 積的出現(xiàn)值進(jìn)行計(jì)數(shù)(步驟100)。處理繼續(xù)進(jìn)行，即將這些計(jì)數(shù)乘以 它們相應(yīng)的乘積以獲得部分和(步驟102),并且將這些部分和相加以 獲得最后結(jié)果(步驟104)。因此，無(wú)論是對(duì)于實(shí)值采樣還是對(duì)于復(fù)采 樣，以及無(wú)論是對(duì)于乘數(shù)對(duì)還是對(duì)于復(fù)數(shù)乘積項(xiàng)，在此所教導(dǎo)的MAC 電路和方法都為下述提供了基礎(chǔ)，即使用多個(gè)簡(jiǎn)單計(jì)數(shù)器(例如遞增/ 遞減計(jì)數(shù)器)和用來(lái)求出所期望系列的值的簡(jiǎn)單的計(jì)數(shù)后運(yùn)算來(lái)執(zhí)行所 期望的一系列MAC運(yùn)算。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，這種處理基于將帶符號(hào)數(shù)分為兩部分，即 符號(hào)位和量值。在這種實(shí)施例中，每個(gè)計(jì)數(shù)器與兩個(gè)量值的乘積相關(guān)聯(lián)。 計(jì)數(shù)器具體由形成該乘積的兩個(gè)量值來(lái)尋址。如果一個(gè)計(jì)數(shù)器被尋址， 則當(dāng)符號(hào)位(符號(hào)位由+ l或-1來(lái)表示)的乘積為正時(shí)(其在這里被 稱(chēng)作正出現(xiàn)值)，進(jìn)行加1計(jì)數(shù)，而當(dāng)符號(hào)位的乘積為負(fù)時(shí)(其在這里 被稱(chēng)作負(fù)出現(xiàn)值)，進(jìn)行減1計(jì)數(shù)。這樣，計(jì)數(shù)器中的值表示相關(guān)聯(lián)的 量值對(duì)的累加的乘數(shù)。例如，如果所期望的一系列MAC運(yùn)算是2 . 3 + (一2'3) + (—2. —3) +2.3+ (—2' —3) + (-2'3),刃卩么 在此所教導(dǎo)的MAC處理方法的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例將所期望的系列計(jì)算 為(l-1 + 1 + 1 + 1-1) (2-3) =2-6。
遞增/遞減計(jì)數(shù)在上述操作中計(jì)算(1-1 + 1 + 1 + 1-1) =2。所期 望系列的MAC運(yùn)算的最后結(jié)果通過(guò)把增-減計(jì)數(shù)器的"計(jì)數(shù)"(根據(jù)上 述例子為2)和與該計(jì)數(shù)器相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)量值的乘積(根據(jù)上述例子為 6)相乘來(lái)計(jì)算，如上面的最后等式中所示。
還要注意，在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中， 一個(gè)給定乘積的正出現(xiàn)值可以 在一個(gè)計(jì)數(shù)器中累加，而相同乘積的負(fù)出現(xiàn)值可以在另一計(jì)數(shù)器中累 加。于是，該乘積的乘數(shù)通過(guò)從累加的正出現(xiàn)值計(jì)數(shù)中減去累加的負(fù)出 現(xiàn)值計(jì)數(shù)來(lái)確定?？蛇x4f地，負(fù)的部分和與正的部分和可以在累加之前 形成。這樣的實(shí)施例可以在期望使用單向(例如遞增)計(jì)數(shù)器而不是遞 增/遞減計(jì)數(shù)器的情況下實(shí)施。累加后的計(jì)數(shù)值乘以它們相應(yīng)的乘積以產(chǎn) 生部分和，所述部分和然后可以^皮加在 一起以獲得所期望的 一 系列MAC
運(yùn)算的最后結(jié)果。如果所有數(shù)字都為正(無(wú)符號(hào)的)，那么只需要一個(gè) 遞增計(jì)數(shù)器，并且可以消除涉及符號(hào)位的運(yùn)算。
在此所教導(dǎo)的MAC處理可以被應(yīng)用于任何期望的系列的MAC運(yùn) 算。 一般而言，期望的一系列MAC運(yùn)算可以被表示為
<formula>formula see original document page 10</formula>等式(1)
;c(,)和y(/)的量值可以被用來(lái)尋址增-減計(jì)數(shù)器，以及;c(0和KO的符號(hào)位 的乘積可以被用來(lái)確定所尋址的計(jì)數(shù)器應(yīng)當(dāng)遞增還是遞減。在乘數(shù)jc(O 和少(/)具有有限的值范圍的情況下，可能的乘積的數(shù)目也是有限的，并 且在此所教導(dǎo)的方法利用在給定的一 系列MAC運(yùn)算中出現(xiàn)的乘積量值 的重復(fù)。
一般而言，jc(/)和y(0不需要是實(shí)數(shù)，因此在此所教導(dǎo)的方法廣泛地 應(yīng)用于寬范圍的信號(hào)處理應(yīng)用，例如通信信號(hào)處理。例如，兩個(gè)數(shù)序列 的相關(guān)性采用等式(1 )的形式。因此，所提出的方法可以被應(yīng)用于相 關(guān)性計(jì)算，這在寬范圍的通信信號(hào)處理功能中是普遍的。
例如，在碼分多址(CDMA)系統(tǒng)中，接收機(jī)常常需要計(jì)算在復(fù)數(shù) 值的所接收采樣和復(fù)數(shù)值的擴(kuò)頻序列之間的相關(guān)性，這被稱(chēng)作解擴(kuò)。解 擴(kuò)運(yùn)算可以使用此處所提出的方法來(lái)完成。在寬帶CDMA (WCDMA) 和cdma2000中，擴(kuò)頻序列具有值(a,b, -a, _b}，其中a-l+j以及b =l-j。假設(shè)所接收的采樣具有復(fù)數(shù)值(c, d, e, f, - c, -d, - e, - f}。 分別與(a,c)、 (a,d)、 (a,e)、 (a,f)、 ( b, c) 、 (b,d)、 ( b, e) 、 (b,f)相關(guān)聯(lián)的增-減計(jì)數(shù)器可以被用來(lái)對(duì)在相關(guān)期間與每一對(duì)相 關(guān)聯(lián)的乘數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)(tally)。最后的相關(guān)性可以通過(guò)下式來(lái)獲得
<formula>formula see original document page 10</formula>等式(2)
其中c々是與A》相關(guān)聯(lián)的計(jì)數(shù)器的值。
作為另一個(gè)例子，有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波也是MAC運(yùn)算，并且 可以纟皮表示為
<formula>formula see original document page 10</formula>等式(3)
因此，jc(,)可以表示FIR濾波器的系數(shù)，以及W)可以表示輸入給濾波器 的信號(hào)采樣。照此，在此所教導(dǎo)的方法直接應(yīng)用于FIR濾波。此外，信 號(hào);c(/)與乂,)之間的巻積具有等式(3)的形式，并且在此所教導(dǎo)的方法 因此可以直接應(yīng)用于兩個(gè)信號(hào)的巻積。
考慮到這些以及其他應(yīng)用，圖3說(shuō)明MAC電路12的一個(gè)實(shí)施例， 所述MAC電路12可以被配置成實(shí)施在此所教導(dǎo)的執(zhí)行MAC運(yùn)算的方 法。所示的MAC電路12包括計(jì)數(shù)器控制電路14和一個(gè)或多個(gè)計(jì)算電 路18,所述計(jì)數(shù)器控制電路14被配置成控制在MAC電路12中包含的 或者與MAC電路12相關(guān)聯(lián)的多個(gè)計(jì)數(shù)器16。所述計(jì)算電路18被配置 成基于在計(jì)數(shù)器16中根據(jù)計(jì)數(shù)器控制電路14處理與所期望系列的MAC 運(yùn)算相對(duì)應(yīng)的乘積而累加的乘積出現(xiàn)值計(jì)數(shù)來(lái)獲得部分和，并且通過(guò)把 這些部分和加在一起來(lái)生成最后結(jié)果。
應(yīng)當(dāng)理解，圖3中所描繪的電路元件可以包括基于硬件的電路、基 于軟件的電路、或者其任何組合。例如，圖4說(shuō)明微處理器(或DSP) 20，其包括程序存儲(chǔ)器22或者與程序存儲(chǔ)器22相關(guān)聯(lián)，該程序存儲(chǔ)器 22存儲(chǔ)體現(xiàn)MAC電路12的計(jì)算機(jī)程序指令，并且該微處理器(或DSP ) 20還與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器24相關(guān)聯(lián)，該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器24提供用于實(shí)施計(jì)數(shù)器 16并且存儲(chǔ)乘積集合10 (或相應(yīng)的乘數(shù)對(duì))的寄存器。(還要注意， 乘積或乘數(shù)不需要被預(yù)存儲(chǔ)，并且對(duì)于實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)執(zhí)行的給定的 一 系 列MAC運(yùn)算可以在如生成一樣(as-generated)的基礎(chǔ)上進(jìn)4亍處理。此 外，注意除了微處理器之外，ASIC、 FPGA或其他可編程邏輯器件也可 以-故用來(lái)實(shí)施MAC電路12。)
不管其實(shí)施細(xì)節(jié)如何，在一個(gè)實(shí)施例中MAC電路12通過(guò)執(zhí)行與乘 積相對(duì)應(yīng)的乘數(shù)對(duì)的乘法運(yùn)算，并且對(duì)每一乘積的正出現(xiàn)值和負(fù)出現(xiàn)值 進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而對(duì)所期望的一系列MAC運(yùn)算中乘積的出現(xiàn)值進(jìn)行計(jì)數(shù)。 (可選擇地，相關(guān)聯(lián)的電路可以執(zhí)行乘數(shù)對(duì)的乘法以獲得乘積，并將它 們提供給MAC電路12以進(jìn)行計(jì)數(shù)。)此外，乘積值可以進(jìn)行舍入或量 化，以便限制可能乘積值的數(shù)目，由此減少所需的計(jì)數(shù)器的數(shù)目。在一 個(gè)實(shí)施例中，對(duì)每一乘積的正出現(xiàn)值和負(fù)出現(xiàn)值進(jìn)行計(jì)數(shù)包括使用乘 積量值來(lái)尋址相應(yīng)的計(jì)數(shù)器16,對(duì)給定乘積的每一正出現(xiàn)值遞增相應(yīng)的 計(jì)數(shù)器，而對(duì)每一負(fù)出現(xiàn)值遞減相應(yīng)的計(jì)數(shù)器。利用這種方法，將這些 計(jì)數(shù)乘以它們相應(yīng)的乘積以獲得部分和包括將每一計(jì)數(shù)器中存儲(chǔ)的計(jì)
數(shù)乘以相應(yīng)的乘積。
通過(guò)在所期望的一系列MAC運(yùn)算中執(zhí)行乘數(shù)對(duì)的乘法來(lái)對(duì)乘積出 現(xiàn)值進(jìn)行計(jì)數(shù)，與MAC運(yùn)算的常規(guī)的直接方法相比表現(xiàn)出顯著的計(jì)算 優(yōu)點(diǎn)，在MAC運(yùn)算的常規(guī)的直接方法中，將每一乘數(shù)對(duì)相乘，并且將 所得到的乘積加到MAC累加器上。例如，為了執(zhí)行一系列的100個(gè)MAC 運(yùn)算，常規(guī)的(直接)MAC電路將執(zhí)行100次全精度乘法和100次全 精度加法，其中包括進(jìn)位/溢出跟蹤。然而，MAC電路12的一個(gè)實(shí)施例 在它執(zhí)行IOO次乘法時(shí)將簡(jiǎn)單地對(duì)相同值的乘積的出現(xiàn)值進(jìn)行計(jì)數(shù)，使 用累加計(jì)數(shù)來(lái)乘相對(duì)應(yīng)的相同值的乘積，然后把這些結(jié)果加在一起以獲 得最后結(jié)果。如果IOO個(gè)乘積只包含15個(gè)唯一值，那么將只需要15次 加法，而不是按照慣例所需的100次加法。相應(yīng)的乘數(shù)對(duì)的乘積可以使 用例如保存了預(yù)定乘積值的查找表或其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)確定。更一般而 言，與所期望的一系列MAC運(yùn)算中的乘積相對(duì)應(yīng)的乘數(shù)對(duì)的至少一些 的乘積可以作為預(yù)計(jì)算的值被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。
在一個(gè)或多個(gè)其他實(shí)施例中，MAC電路12和對(duì)應(yīng)的方法通過(guò)基于 對(duì)與乘積相對(duì)應(yīng)的乘數(shù)對(duì)的出現(xiàn)值進(jìn)行計(jì)數(shù)，對(duì)所期望的一系列MAC 運(yùn)算中乘積的出現(xiàn)值進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而獲得甚至更高的計(jì)算效率。在這樣 的實(shí)施例中，不需要首先執(zhí)行乘數(shù)對(duì)的乘法就可以獲得乘積的計(jì)數(shù)。同 樣，可以為各個(gè)乘數(shù)對(duì)的乘積存儲(chǔ)預(yù)計(jì)算的值，以使這些乘數(shù)對(duì)的乘積 值可以使用查找功能而不是通過(guò)執(zhí)行乘法來(lái)確定。包含查找數(shù)據(jù)的存儲(chǔ) 器因此可以被包含在MAC電路12中，或者可以直接或間接地與MAC 電路12相關(guān)聯(lián)。乘數(shù)對(duì)的值可以進(jìn)一步進(jìn)行量化，以減少所需的計(jì)數(shù) 器的數(shù)目。
除了其他優(yōu)點(diǎn)，在此所教導(dǎo)的MAC處理所提供的計(jì)算效率上的收 益可以允許功率消耗的顯著降低。例如，可以實(shí)現(xiàn)功率節(jié)省，因?yàn)镸AC 電路12在功能方面相對(duì)較簡(jiǎn)單，并且因?yàn)橥ㄟ^(guò)使用在此所教導(dǎo)的方法 可以降低計(jì)算所期望的一系列MAC運(yùn)算的結(jié)果所需的運(yùn)算數(shù)目。此外， 在此所教導(dǎo)的MAC處理可以使高速M(fèi)AC處理更可行。例如，以例如 160 MIPS執(zhí)行乘法可能是困難的，但是以類(lèi)似的速率執(zhí)行在此所教導(dǎo)的 基于計(jì)數(shù)的MAC運(yùn)算可能容易得多。
為了更好地說(shuō)明乘積計(jì)數(shù)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，圖5把MAC電路 12的計(jì)數(shù)器控制電路14描繪為包括地址生成電路30和遞增/遞減控制
電路32，它們與計(jì)數(shù)器16相關(guān)聯(lián)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，包括MAC 電路12的一個(gè)或多個(gè)處理電路被配置成根據(jù)乘積量值來(lái)生成計(jì)數(shù)器地 址，并且根據(jù)乘積符號(hào)來(lái)控制計(jì)數(shù)器遞增和遞減，從而多個(gè)計(jì)數(shù)器中相 應(yīng)的計(jì)數(shù)器對(duì)于給定乘積的每一出現(xiàn)值而被遞增或遞減。在一個(gè)或多個(gè) 實(shí)施例中，用于所期望的一系列MAC運(yùn)算的計(jì)數(shù)器和預(yù)處理功能，例 如標(biāo)識(shí)乘數(shù)符號(hào)等，可以:故包含在包括MAC電路12的一個(gè)或多個(gè)處理 電^各內(nèi)。
無(wú)論如何，乘積量值可以被輸入到地址生成電^各30中，該地址生 成電路30可以被配置成根據(jù)每一個(gè)唯一的乘積而生成相應(yīng)的計(jì)數(shù)器地 址。此外，相應(yīng)的乘積符號(hào)可以被輸入到遞增/遞減控制電路32中。利 用這種布置，將系列中每一個(gè)唯一的乘積映射到特定的一個(gè)計(jì)數(shù)器16。 因此，系列中唯一乘積的每一 出現(xiàn)值使得相應(yīng)的計(jì)數(shù)器在出現(xiàn)值為正的 情況下遞增，或者在出現(xiàn)值為負(fù)的情況下遞減。通過(guò)輸入給遞增/遞減控 制電路32中的符號(hào)值與所計(jì)數(shù)的出現(xiàn)值一起，單獨(dú)地確定這些出現(xiàn)值 為正還是為負(fù)。
在另一實(shí)施例中，MAC電路12通過(guò)處理與這些乘積相對(duì)應(yīng)的乘數(shù) 對(duì)來(lái)對(duì)所期望的一系列MAC運(yùn)算的乘積進(jìn)行計(jì)數(shù)，所述處理基于為給 定乘數(shù)對(duì)的每一 出現(xiàn)值來(lái)尋址相應(yīng)的計(jì)數(shù)器，從而在出現(xiàn)值為正的情況 下遞增相應(yīng)的計(jì)數(shù)器，而在出現(xiàn)值為負(fù)的情況下遞減相應(yīng)的計(jì)數(shù)器。因 此，地址生成電路30可以被配置成基于包括給定乘數(shù)對(duì)的各個(gè)乘數(shù)的 量值來(lái)確定計(jì)數(shù)器地址，從而為給定乘數(shù)對(duì)的每一出現(xiàn)值生成計(jì)數(shù)器地 址。也就是，乘數(shù)對(duì)，或它們相應(yīng)的量值，可以纟皮輸入到地址生成電路 30,連同將乘數(shù)對(duì)或它們相應(yīng)的符號(hào)值輸入到遞增/遞減控制電路32。
在一個(gè)實(shí)施例中，地址生成電路30為每一個(gè)唯一的乘數(shù)對(duì)生成唯 一的計(jì)數(shù)器地址。例如，使用實(shí)數(shù)來(lái)作為非限制性例子，地址生成電路 30可以被配置成對(duì)乘數(shù)對(duì)O .Z))和O .")生成不同的計(jì)數(shù)器地址，盡管 它們相應(yīng)的乘積量值是相同的。將每個(gè)唯一乘數(shù)對(duì)映射到 一個(gè)不同計(jì)數(shù) 器地址的 一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是地址生成邏輯的簡(jiǎn)化。這種簡(jiǎn)化對(duì)于甚高速信號(hào)處 理應(yīng)用而言可能是期望的。
盡管這樣的映射可以導(dǎo)致簡(jiǎn)化的計(jì)數(shù)器地址生成，但是它一般的確 需要在所述多個(gè)計(jì)數(shù)器16中更多數(shù)目的計(jì)數(shù)器。由于計(jì)數(shù)器16可以使 用可尋址存儲(chǔ)寄存器來(lái)實(shí)施，因此可以有充裕的計(jì)數(shù)器資源可以利用。
另一方面，如果計(jì)數(shù)器資源是所關(guān)注的和/或電路性能不是問(wèn)題的話(huà)，地
址生成電路30可以被配置成將"等同的，，乘數(shù)對(duì)映射到相同的計(jì)數(shù)器
地址。在一個(gè)實(shí)施例中等同的乘數(shù)對(duì)被定義為其各個(gè)乘數(shù)具有相同量
值的乘數(shù)對(duì)。例如，乘數(shù)對(duì)(3, 2)將等同于(2, 3)。另外或者可選擇地， 等同乘數(shù)對(duì)的定義可以被擴(kuò)展為包括與相同乘積量值相對(duì)應(yīng)的乘數(shù)對(duì)。 因此，(3,2)、 (2,3)、 (1,6)和(6, 1),所有這些都將是等同的，并且這些 乘積中任何 一 個(gè)的出現(xiàn)值都將生成相同的計(jì)數(shù)器地址。
對(duì)實(shí)際乘積進(jìn)行計(jì)數(shù)還是對(duì)相應(yīng)的乘數(shù)對(duì)進(jìn)行計(jì)數(shù)的選擇，以及是 否在更多數(shù)目的計(jì)數(shù)器上支持簡(jiǎn)化的計(jì)數(shù)器地址生成，至少在某種程度 上取決于現(xiàn)有的特定應(yīng)用。例如，MAC電路12和執(zhí)行MAC運(yùn)算的相 應(yīng)方法可以應(yīng)用在通信信號(hào)處理應(yīng)用中，正如早先在此提到的。
在這一點(diǎn)上，在商業(yè)的CDMA系統(tǒng)(例如WCDMA和cdma2000 無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò))中，性能常常受到多址干擾的限制。多址干擾的至少一 部分可以被模擬為有色噪聲。在從基站到接入終端的下行鏈路中，有色 噪聲產(chǎn)生于通過(guò)色散信道接收的幾個(gè)基站信號(hào)。每個(gè)基站信號(hào)通過(guò)頻率 選擇性衰落而著色。類(lèi)似地，在上行鏈路中，通過(guò)色散信道從接入終端 接收的高功率、高數(shù)據(jù)速率信號(hào)在基站接收機(jī)處產(chǎn)生有色干擾。
無(wú)論在基站接收機(jī)還是在接入終端接收機(jī)中，當(dāng)有色噪聲占優(yōu)勢(shì) 時(shí)，通過(guò)利用干擾相關(guān)性來(lái)抑制干擾可以顯著地提高接收機(jī)性能。由于 干擾相關(guān)性估計(jì)的確定一般涉及執(zhí)行潛在的許多MAC運(yùn)算，因此通過(guò) 利用在此所教導(dǎo)的電路和方法執(zhí)行至少一些所期望的MAC運(yùn)算，干擾 相關(guān)性的確定可以在計(jì)算上被簡(jiǎn)化。注意，干擾相關(guān)性包括數(shù)據(jù)或碼片 采樣相關(guān)性。
例如，圖6說(shuō)明;故配置成實(shí)施在此所教導(dǎo)的MAC處理的無(wú)線(xiàn)通信 設(shè)備40。在所示的實(shí)施例中，無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備40包括接收/發(fā)射天線(xiàn)42、 開(kāi)關(guān)/雙工器44、接收機(jī)前端46、發(fā)射放大器電路48、包括接收處理器 52和發(fā)射處理器54的基帶處理器電路50、系統(tǒng)控制器56、以及用戶(hù)接 口 58。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備40根據(jù)其預(yù) 定使用可以偏離所描繪的電路布置。例如，無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備40可以包括 移動(dòng)無(wú)線(xiàn)電話(huà)(例如蜂窩手持機(jī))、具有無(wú)線(xiàn)通信的便攜數(shù)字助理 (PDA)、無(wú)線(xiàn)尋呼機(jī)、掌上型/膝上型計(jì)算機(jī)或其中的網(wǎng)卡等等。
在圖7所示的一個(gè)實(shí)施例中，接收處理器52包括通用瑞克(G瑞
克)接收機(jī)60,其包括解擴(kuò)單元62、合并權(quán)重生成器64、干擾相關(guān)性 電路66 (其包括MAC電路12的一個(gè)實(shí)施例)、以及合并電路68。在 操作中，干擾相關(guān)性電路66實(shí)施干擾相關(guān)性估計(jì)過(guò)程，這產(chǎn)生所接收 數(shù)據(jù)采樣的干擾相關(guān)性估計(jì)，以用于由合并權(quán)重生成器64執(zhí)行的合并 權(quán)重生成。在干擾相關(guān)性估計(jì)準(zhǔn)確地表示有色干擾相關(guān)性的方面來(lái)說(shuō)， 所生成的合并權(quán)重對(duì)解擴(kuò)單元62所輸出的解擴(kuò)信號(hào)的應(yīng)用會(huì)導(dǎo)致合并 電路68所輸出的合并信號(hào)中的有色干擾消除。
值得注意的是，干擾相關(guān)性電路66至少部分地使用其包含的MAC 電路12來(lái)執(zhí)行干擾相關(guān)性估計(jì)，盡管它也可以包含常規(guī)MAC電路或者 可以使用常規(guī)MAC電路。照此，對(duì)于接收處理器52所執(zhí)行的干擾相關(guān) 性估計(jì)過(guò)程而言，計(jì)算效率、處理速度、和/或功率消耗特性都得到改善。 (應(yīng)當(dāng)理解，接收處理器52可以在微處理器、ASIC、 FPGA、或其他處 理電路內(nèi)^皮實(shí)施。)
此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，G瑞克處理等同于基于線(xiàn)性最小 均方差(LMMSE)的碼片均衡(CE)。為此，圖8描繪了接收處理器 52的另一實(shí)施例，其中它包括碼片均衡電路70，所述碼片均衡電路70 包括(碼片)均衡濾波器72、濾波器系數(shù)生成器74、數(shù)據(jù)相關(guān)性電路 76 (其包括MAC電路12的一個(gè)實(shí)施例)、以及解擴(kuò)相關(guān)器78。
在操作中，均衡濾波器72基于濾波器系數(shù)生成器74所生成的濾波 器系數(shù)來(lái)均衡所接收的信號(hào)采樣。濾波器系數(shù)又至少部分地基于數(shù)據(jù)相 關(guān)性電路76所生成的數(shù)據(jù)相關(guān)性估計(jì)來(lái)生成，該數(shù)據(jù)相關(guān)性電路76被 配置成使用其包含的MAC電路來(lái)生成數(shù)據(jù)采樣相關(guān)性。然后將均衡的 所接收信號(hào)采樣輸入到解擴(kuò)相關(guān)器78中，以檢測(cè)所發(fā)射的符號(hào)信息。
與圖7中的干擾相關(guān)性電路66—樣，圖8的數(shù)據(jù)相關(guān)性電路76通 過(guò)對(duì)生成干擾相關(guān)性估計(jì)所需的至少一部分MAC運(yùn)算使用MAC電路 12,從而在其數(shù)據(jù)相關(guān)性估計(jì)過(guò)程期間提高了計(jì)算效率。對(duì)于一般情況 下的線(xiàn)性干擾抑制接收機(jī)，在用于合并權(quán)重生成的G瑞克實(shí)施中的干擾 相關(guān)性的估計(jì)中，或者在用于濾波器抽頭系數(shù)的CE實(shí)施中的數(shù)據(jù)相關(guān) 性的估計(jì)中，MAC電路12的各種實(shí)施例都可以產(chǎn)生顯著的性能和/或效 率優(yōu)點(diǎn)。
對(duì)于G瑞克，合并權(quán)重可以用公式表示為WGw-R""h,其中R"是 干擾相關(guān)性，以及h是純響應(yīng)(net response)。對(duì)于CE,抽頭系數(shù)可
以由wc五-R/f來(lái)確定，其中R^/是接收采樣相關(guān)性，以及f是在接收釆 樣與感興趣的碼片值之間的相關(guān)性。權(quán)重向量wc^和wC￡通過(guò)正的比例 因子來(lái)聯(lián)系。也就是，ww = AwC￡,其中X〉0。因此，G瑞克的合并權(quán)重 可以使用接收采樣相關(guān)性R^矩陣來(lái)確定。照此，MAC電路12所提供的 R^的高效計(jì)算以及在此所教導(dǎo)的相應(yīng)方法不僅有益于碼片均衡器，而且 有益于G瑞克接收機(jī)。實(shí)際上，在G瑞克的情境下，使合并權(quán)重估計(jì)基 于碼片采樣而不是基于解擴(kuò)值，這能夠在快速衰落的條件下產(chǎn)生提高的 性能。
因此，在此所教導(dǎo)的高效MAC處理對(duì)通常的通信接收機(jī)提供了顯 著的益處。因此，盡管此處對(duì)特定實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)
又可以在移動(dòng)接收才幾中實(shí)施，例如基站和/或移動(dòng)臺(tái)。
更詳細(xì)地來(lái)看通信接收機(jī)應(yīng)用，令乂/)表示第/個(gè)復(fù)數(shù)值的接收采 樣，以及力，A…，力是采樣單元中的分支(finger)(或抽頭)延遲。 接收采樣相關(guān)性矩陣R^可以通過(guò)下式來(lái)估計(jì)
R廣士^'y(')y〃('.) 等式(4)
其中是平滑因子，以及向量y(0=LK^ +力),><w + ...,少ox +力)f。 項(xiàng)^通常被設(shè)置為碼片周期中的采樣數(shù)目。
通常，獲得R^的準(zhǔn)確估計(jì)要求大的平滑因子V。等式(4)所需的 計(jì)算量對(duì)于大的N來(lái)說(shuō)可能會(huì)相當(dāng)大。更具體而言，在R^中有J'/個(gè) 元素，并且對(duì)于每一個(gè)元素而言，都需要N個(gè)復(fù)數(shù)乘法的計(jì)算。因此， 需要總共A^'^個(gè)復(fù)數(shù)乘法。然而，處理電路可以被配置成利用R^的埃 爾米特對(duì)稱(chēng)特性將復(fù)數(shù)乘法的數(shù)目減少至大約W .//2。例如，在基于 WCDMA通信信號(hào)的情境下，對(duì)于《/=6、 〃= 1000，并且假定R^在每一 個(gè)WCDMA時(shí)隙中進(jìn)行更新，使用MAC運(yùn)算的常規(guī)方法來(lái)計(jì)算R^將 消耗多于160每秒百萬(wàn)條指令(MIPS)。
對(duì)這種操作使用MAC電路12的一個(gè)實(shí)施例產(chǎn)生了所需MIPS的顯 著降低，這可以通過(guò)使用Rd的(7,/)和(7,"元素的估計(jì)作為例子來(lái)說(shuō)明。 前一種情況表示R^的對(duì)角元素，而后一種情況表示R^的非對(duì)角元素。 從非對(duì)角元素n,2開(kāi)始，<formula>formula see original document page 17</formula> 等式(5)
n,2的實(shí)部或同相分量(I)可以被表示為
<formula>formula see original document page 17</formula> 等式(6)
其中力(,)和％ (,)分別是所接收采樣X(jué)0的實(shí)部和虛部(正交分量(Q))。 類(lèi)似地，n,2的虛部可以^皮表示為
<formula>formula see original document page 17</formula>
與執(zhí)行其計(jì)算所要求的潛在的大量常規(guī)MAC運(yùn)算相比，對(duì)于等式 (6 )和等式(7 )的計(jì)算使用增-減計(jì)數(shù)器產(chǎn)生了計(jì)算效率上的顯著收益。 例如，假設(shè)接收采樣y(/)的實(shí)部和虛部都被量化為3位，其由l位的符 號(hào)和2位的量值構(gòu)成。這些3位量化值表示級(jí)別-7、 -5、 -3、 -1、 1、 3、 5和7。兩個(gè)3位的帶符號(hào)整數(shù)的乘積可以通過(guò)0^2)("盧2)來(lái)計(jì)算，其中 ^和^是符號(hào)，以及w和w是2位的量值。符號(hào)的乘積可以被用來(lái)決 定是遞增計(jì)數(shù)還是遞減計(jì)數(shù)(對(duì)計(jì)數(shù)進(jìn)行遞增或遞減)。實(shí)施等式(5) 的一種方式是使等式(6)的同相分量和等式(7)的正交分量具有分離 的計(jì)數(shù)器，其中每個(gè)計(jì)數(shù)器每次迭代被更新兩次。
圖9說(shuō)明MAC電路12的計(jì)數(shù)器控制電路14的一個(gè)實(shí)施例，如上 面剛剛描述的，所述計(jì)數(shù)器控制電路14被配置成基于對(duì)以量值和符號(hào) 的形式的相應(yīng)乘數(shù)對(duì)進(jìn)行處理，從而對(duì)所期望的一系列MAC運(yùn)算中乘 積的出現(xiàn)值進(jìn)行計(jì)數(shù)。更詳細(xì)而言，地址生成電路30被配置成根據(jù)乘
數(shù)對(duì)(W, "2)的[W(1), W(2)]和[W2(1), W2(2)]量值來(lái)生成計(jì)數(shù)器地址(計(jì)數(shù)器
(,',力)，其中—l)和w(2)表示z^的兩位量值的兩位。此外，遞增/遞減 控制電路32被配置成根據(jù)乘數(shù)對(duì)符號(hào)(A, ^)來(lái)遞增或遞減所尋址的計(jì) 數(shù)器。圖10是兩位量值的乘積表，并且說(shuō)明在乘數(shù)對(duì)的量值與它們相 應(yīng)乘積之間的映射，這可以:故用于尋址計(jì)數(shù)器。
因此，MAC電路12可以被配置成使用與所期望的一系列MAC運(yùn)
算中乘積相對(duì)應(yīng)的乘數(shù)對(duì)的量值位作為訪(fǎng)問(wèn)特定計(jì)數(shù)器的地址，即量值
位(/J)將尋址計(jì)數(shù)器(/,y)。例如，如果兩個(gè)量值是3和5，則將尋址計(jì)數(shù) 器(3, 5)。如果乘數(shù)對(duì)符號(hào)位的乘積分別為1或-1,則將對(duì)所尋址的計(jì)數(shù) 器進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)。
如先前所述，MAC電路12可以纟皮配置成將每個(gè)唯一的乘數(shù)對(duì)映射 到一個(gè)不同的計(jì)數(shù)器。這種方法對(duì)于圖10中所描繪的乘數(shù)對(duì)映射而言 需要16個(gè)計(jì)數(shù)器。然而，仍然如先前所述，乘數(shù)對(duì)的若干組合映射到 相同的乘積值。因此，通過(guò)將等同的乘數(shù)對(duì)映射到相同的計(jì)數(shù)器，可以 使用更少的計(jì)數(shù)器。例如，通過(guò)對(duì)于圖10中所給出的值這樣做，僅僅 需要IO個(gè)計(jì)數(shù)器。
無(wú)論如何， 一旦等式(6)的所有乘積項(xiàng)都被用于尋址進(jìn)行增-減計(jì) 數(shù)的計(jì)數(shù)器，等式(6)的總和可以通過(guò)下式來(lái)計(jì)算
^2-^Zc(w);^) 等式(8)
其中A/是計(jì)數(shù)器的總數(shù)，c(柳)是笫m個(gè)計(jì)數(shù)器的值，以及尸(m)是與第w 個(gè)計(jì)數(shù)器相關(guān)聯(lián)的乘積值。繼續(xù)用于接收采樣的實(shí)部和虛部的3位帶符 號(hào)整數(shù)的例子，并且利用乘法的對(duì)稱(chēng)性，M=10,; (l) = l.l = l, p(2)-1.3-3,; (3)-l-5-5,p(4)-1.7-7,p(5)-3-3-9, / (6) = 3-5 = 15,
p(7) = 3.7 = 21, p(8) = 5.5 = 25, p(9) = 5.7 = 35,以及p(io)-7.7 = 49。注意，/ (m) 可以:故預(yù)計(jì)算并進(jìn)行存儲(chǔ)。
對(duì)于R^的對(duì)角元素，例如元素(l, 1)， MAC電^各12可以使用與計(jì) 算Rd的非對(duì)角元素所使用的邏輯相同的邏輯。由于對(duì)角元素是純實(shí)數(shù)， 所以等式(7)的計(jì)算可以被省略?？蛇x擇地，MAC電路12可以包括 利用了對(duì)角元素特性的尋址邏輯。在這一點(diǎn)上，注意R^的對(duì)角元素， 例如(l, l)元素可以;故計(jì)算為
^=7 2>/2('夂+《)+4('尺+《) 等式(9)
因此，為了尋址相應(yīng)的計(jì)數(shù)器，只需要乂或&的兩個(gè)量值位。 一旦所有 的乂.和A都被用于尋址計(jì)數(shù)器(在這種情況下其只需要"遞增"計(jì)數(shù))，
等式(9)的總和可以通過(guò)下式計(jì)算
其中M'是用于計(jì)算R^/的對(duì)角元素的計(jì)數(shù)器的總數(shù)，c丫mj是第m個(gè) 計(jì)數(shù)器的值，以及/ '(m)是與第w個(gè)計(jì)數(shù)器相關(guān)聯(lián)的乘積值。繼續(xù)用于 接收采樣的實(shí)部和虛部的3位帶符號(hào)整數(shù)的例子，M-《/7'(1) = 1'1 = 1, ,(2) = 3.3 = 9,尸'(3) = 5.5 = 25,以及//(4) = 7.7 = 49 。注意，; '(m)可以被預(yù)計(jì)算并 進(jìn)行存儲(chǔ)。
為了進(jìn)一步方便等式(8)的計(jì)算，MAC電路12可以被配置成使 用與加/減運(yùn)算相結(jié)合的移位運(yùn)算來(lái)計(jì)算所有的cO)/7(w)乘積。正如所知 的，與2的冪的乘法可以通過(guò)使用左移來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此
c(l)p(l) = c(l); c(2)/K2) = c(2). 3 = 4c(2) - c(2) or 2c(2) + c(2); c(3) / (3) = c(3). 5 = 4c(3) + c(3); c(4) p(4) = c(4). 7 = 8c(4) - c(4); c(5)/ (5) = c(5). 9 = 8c(5) + c(5);
c(6) / (6) = c(6) .15 = 16c(6) — c(6); c(7) / (7) = c(7) .21 = 16c(7) + 4c(7) + c(7);
c(8) p(8) = c(8) -25 = 16c(8) + 8c(8) + c(8); c(9) p(9) = c(9). 35 = 32c(9) + 4c(9) - c(9);
c(l 0)p(l 0) = c(l 0》49 = 64c(l 0) — 16c(10) + c(l 0).
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，MAC電路12包括適合于執(zhí)行這些計(jì)算的 基于硬件和/或軟件的邏輯，并且應(yīng)當(dāng)理解，類(lèi)似的計(jì)算可以被用來(lái)計(jì)算 等式(IO)。此外，平滑因子N可以被選擇為2的冪以方便除法運(yùn)算。 如果絕對(duì)單位不重要的話(huà)，則除以N的除法可以省略。
當(dāng)然，盡管上述例子使用乘數(shù)對(duì)來(lái)說(shuō)明MAC處理，但是應(yīng)當(dāng)理解， MAC電路12可以被用來(lái)執(zhí)行其中乘積由多個(gè)計(jì)算產(chǎn)生的所期望的 一 系 列MAC運(yùn)算。例如，在計(jì)算/1;1時(shí)，如圖11所示的表狀二維計(jì)數(shù)器映 射表可以用于實(shí)部和虛部平方的和，即力2('尺+《)+ >^(^ + 4)。在這種情況 下，對(duì)于每個(gè)采樣，計(jì)數(shù)器只被更新一次而不是兩次或四次。
概括地說(shuō)，在此所教導(dǎo)的MAC處理于是可以被應(yīng)用于實(shí)數(shù)的簡(jiǎn)單 乘積對(duì)，或者應(yīng)用于復(fù)數(shù)值的乘積對(duì)，或者應(yīng)用于所期望的一系列MAC 運(yùn)算，其中乘積表示幾個(gè)乘法，例如產(chǎn)生乘積項(xiàng)的三個(gè)或更多個(gè)乘數(shù)。
因此，在此所教導(dǎo)的MAC處理基本上適用于任何類(lèi)型的信號(hào)處理或者 涉及所期望的一系列MAC運(yùn)算的其他數(shù)值計(jì)算。在所期望的一系列 MAC運(yùn)算中出現(xiàn)的乘積所具有的可能值的范圍有限的情況下，在處理 效率上可以獲得顯著的收益。
即使在可能乘積的范圍相當(dāng)大或者無(wú)限的情況下，整個(gè)系列的MAC 運(yùn)算的子集也可能一皮^f艮好地界定。也就是， 一些乘積可能比其他乘積出 現(xiàn)得更加頻繁。因此，在此所教導(dǎo)的MAC處理，即用來(lái)確定MAC結(jié) 果的基于計(jì)數(shù)器的方法，可以被應(yīng)用于在乘積整個(gè)集合中笫一子集的乘 積。剩余子集的乘積可以使用常規(guī)的(直接)MAC運(yùn)算進(jìn)行處理，即 強(qiáng)力的乘加處理，或者通過(guò)執(zhí)行等同的查找表處理。以這種方式，至少 最常出現(xiàn)的乘積，即要執(zhí)行的一系列MAC運(yùn)算中重復(fù)頻率最高的那些 乘積，可以如在此所教導(dǎo)地進(jìn)行處理。然后可以把每一子集的最后結(jié)果 進(jìn)行合并，以獲得整個(gè)系列的MAC運(yùn)算的最后結(jié)果。
因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明既不限于前述論迷，也不 限于附圖。實(shí)際上，本發(fā)明僅由后面的權(quán)利要求書(shū)及其法律等同物來(lái)限 定。
權(quán)利要求
1. 一種確定所期望的一系列乘加運(yùn)算的最后結(jié)果的方法，該方法包括:對(duì)在所期望的該系列MAC運(yùn)算中乘積的出現(xiàn)值進(jìn)行計(jì)數(shù)；將這些計(jì)數(shù)乘以它們相應(yīng)的乘積以獲得部分和；以及把這些部分和相加以獲得最后結(jié)果。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中對(duì)在所期望的該系列乘加運(yùn) 算中乘積的出現(xiàn)值進(jìn)行計(jì)數(shù)包括通過(guò)對(duì)與這些乘積相對(duì)應(yīng)的乘數(shù)對(duì)執(zhí) 行乘法運(yùn)算以獲得乘積，并且對(duì)每一乘積的正出現(xiàn)值和負(fù)出現(xiàn)值進(jìn)行計(jì)數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中對(duì)每一乘積的正出現(xiàn)值和負(fù) 出現(xiàn)值進(jìn)行計(jì)數(shù)包括使用乘積量值以尋址相應(yīng)計(jì)數(shù)器，對(duì)給定乘積的 每一正出現(xiàn)值遞增相應(yīng)計(jì)數(shù)器，而對(duì)每一負(fù)出現(xiàn)值遞減相應(yīng)計(jì)數(shù)器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中將這些計(jì)數(shù)乘以它們相應(yīng)的 乘積以獲得部分和包括將在每一計(jì)數(shù)器中所存儲(chǔ)的計(jì)數(shù)乘以相應(yīng)的乘 積。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中對(duì)在所期望的該系列乘加運(yùn) 算中乘積的出現(xiàn)值進(jìn)行計(jì)數(shù)包括對(duì)與乘積相對(duì)應(yīng)的乘數(shù)對(duì)的出現(xiàn)值進(jìn) 行計(jì)數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中對(duì)在所期望的該系列乘加運(yùn) 算中乘積的出現(xiàn)值進(jìn)行計(jì)數(shù)包括通過(guò)下述步驟來(lái)處理與乘積相對(duì)應(yīng)的 乘數(shù)對(duì)對(duì)于給定乘數(shù)對(duì)的每一出現(xiàn)值尋址相應(yīng)計(jì)數(shù)器； 如果出現(xiàn)值為正，則遞增相應(yīng)計(jì)數(shù)器；以及 如果出現(xiàn)值為負(fù)，則遞減相應(yīng)計(jì)數(shù)器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中對(duì)于給定乘數(shù)對(duì)的每一出現(xiàn) 值尋址相應(yīng)計(jì)數(shù)器包括基于包括給定乘數(shù)對(duì)的各個(gè)乘數(shù)的量值來(lái)確定 計(jì)數(shù)器地址。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括基于包括給定乘數(shù)對(duì)的 各個(gè)乘數(shù)的符號(hào)來(lái)確定所述出現(xiàn)值為正還是為負(fù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中將這些計(jì)數(shù)乘以它們相應(yīng)的 乘積以獲得部分和包括將在每一計(jì)數(shù)器中所存儲(chǔ)的計(jì)數(shù)乘以相應(yīng)乘數(shù) 對(duì)的乘積。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所期望的該系列乘加運(yùn)算包 括整個(gè)系列中第一子集的乘加運(yùn)算，并且還包括通過(guò)使用直接乘加運(yùn) 算或等同的查表運(yùn)算來(lái)執(zhí)行整個(gè)系列中第二子集的乘加運(yùn)算，從而獲得 整個(gè)系列的乘加運(yùn)算的最后結(jié)果。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所期望的該系列乘加運(yùn)算包 括無(wú)線(xiàn)通信接收機(jī)的合并權(quán)重估計(jì)的至少一部分，所述無(wú)線(xiàn)通信接收機(jī) 被配置成使用通用瑞克接收來(lái)執(zhí)行所接收信號(hào)的處理。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所期望的該系列乘加運(yùn)算包 括無(wú)線(xiàn)通信接收機(jī)的碼片均衡濾波器過(guò)程的至少一部分，所述無(wú)線(xiàn)通信 接收機(jī)被配置成使用碼片均衡濾波器來(lái)執(zhí)行所接收信號(hào)的處理。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所期望的該系列乘加運(yùn)算在 下列過(guò)程之一中被執(zhí)行信號(hào)采樣相關(guān)性估計(jì)過(guò)程，信號(hào)巻積過(guò)程，信 號(hào)相關(guān)性過(guò)程，以及有限脈沖響應(yīng)濾波過(guò)程。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括從包括預(yù)計(jì)算的乘積的 查找表中獲得至少一些相應(yīng)的乘積。
15. —種包4舌一個(gè)或多個(gè)處理電路的乘加電3各，所述一個(gè)或多個(gè)處 理電路被配置成對(duì)在所期望的 一 系列乘加運(yùn)算中乘積的出現(xiàn)值進(jìn)行計(jì)數(shù)； 將這些計(jì)數(shù)乘以它們相應(yīng)的乘積以獲得部分和；以及 把這些部分和相加以獲得最后結(jié)果。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的乘加電路，其中所述一個(gè)或多個(gè)處理 電路包括計(jì)數(shù)器控制電路，所述計(jì)數(shù)器控制電路被配置成根據(jù)乘積量 值來(lái)生成計(jì)數(shù)器地址，并且根據(jù)乘積符號(hào)來(lái)控制計(jì)數(shù)器的遞增和遞減， 從而對(duì)于給定乘積的每一出現(xiàn)值，多個(gè)計(jì)數(shù)器中相應(yīng)的計(jì)數(shù)器被遞增或 遞減。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的乘加電路，其中所述多個(gè)計(jì)數(shù)器包括 所述一個(gè)或多個(gè)處理電路的一部分。
18. 才艮據(jù)權(quán)利要求15所述的乘加電路，其中該乘加電絲"故配置成 通過(guò)對(duì)與這些乘積相對(duì)應(yīng)的乘數(shù)對(duì)的出現(xiàn)值進(jìn)行計(jì)數(shù)來(lái)對(duì)乘積的出現(xiàn) 值進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且其中所述一個(gè)或多個(gè)處理電路包括計(jì)數(shù)器控制電路， 所述計(jì)數(shù)器控制電路被配置成根據(jù)乘數(shù)對(duì)量值來(lái)生成計(jì)數(shù)器地址，并 且根據(jù)乘數(shù)對(duì)符號(hào)來(lái)控制計(jì)數(shù)器的遞增和遞減，從而對(duì)于給定乘數(shù)對(duì)的 每一出現(xiàn)值，多個(gè)計(jì)數(shù)器中相應(yīng)的計(jì)數(shù)器被遞增或遞減。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的乘加電路，其中該乘加電鴻4皮配置成一乘積的正出現(xiàn)值和負(fù)出現(xiàn)值進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而對(duì)在所期望的該系列乘加 運(yùn)算中乘積的出現(xiàn)值進(jìn)行計(jì)數(shù)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的乘加電路，其中該乘加電鴻4皮配置成 通過(guò)使用乘積量值以尋址相應(yīng)計(jì)數(shù)器，對(duì)給定乘積的每一正出現(xiàn)值遞增 相應(yīng)的計(jì)數(shù)器，而對(duì)每一負(fù)出現(xiàn)值遞減相應(yīng)的計(jì)數(shù)器，從而對(duì)每一乘積 的正出現(xiàn)值和負(fù)出現(xiàn)值進(jìn)行計(jì)數(shù)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的乘加電路，其中該乘加電路凈皮配置成 通過(guò)將在每一計(jì)數(shù)器中所存儲(chǔ)的計(jì)數(shù)乘以相應(yīng)的乘積，從而將這些計(jì)數(shù) 乘以它們相應(yīng)的乘積以獲得部分和。
22. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的乘加電路，其中該乘加電路被配置成 通過(guò)對(duì)與乘積相對(duì)應(yīng)的乘數(shù)對(duì)的出現(xiàn)值進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而對(duì)在所期望的該 系列乘加運(yùn)算中乘積的出現(xiàn)值進(jìn)行計(jì)數(shù)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的乘加電路，其中該乘加電路凈皮配置成 基于通過(guò)以下步驟對(duì)與乘積相對(duì)應(yīng)的乘數(shù)對(duì)的處理，從而對(duì)在所期望的 該系列乘加運(yùn)算中乘積的出現(xiàn)值進(jìn)行計(jì)數(shù)對(duì)于給定乘數(shù)對(duì)的每一出現(xiàn)值尋址相應(yīng)計(jì)數(shù)器； 如果出現(xiàn)值為正，則遞增相應(yīng)計(jì)數(shù)器；以及 如果出現(xiàn)值為負(fù)，則遞減相應(yīng)計(jì)數(shù)器。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的乘加電路，其中該乘加電路凈皮配置成 通過(guò)基于包括給定乘數(shù)對(duì)的各個(gè)乘數(shù)的量值來(lái)確定計(jì)數(shù)器地址，從而對(duì) 給定乘數(shù)對(duì)的每一出現(xiàn)值尋址相應(yīng)計(jì)數(shù)器。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的乘加電路，其中該乘加電路#1配置成 基于包括給定乘數(shù)對(duì)的各個(gè)乘數(shù)的符號(hào)來(lái)確定所述出現(xiàn)值為正還是為 負(fù)。
26. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的乘加電路，其中該乘加電路被配置成 通過(guò)將在每一計(jì)數(shù)器中所存儲(chǔ)的計(jì)數(shù)乘以相應(yīng)乘數(shù)對(duì)的乘積，從而將這 些計(jì)數(shù)乘以它們相應(yīng)的乘積以獲得部分和。
27. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的乘加電路，其中所期望的該系列乘加 運(yùn)算包括整個(gè)系列中第一子集的乘加運(yùn)算，并且還包括附加的乘加電 路，所述附加的乘加電路被配置成通過(guò)使用直接乘加運(yùn)算或等同的查表 運(yùn)算來(lái)執(zhí)行整個(gè)系列中第二子集的乘加運(yùn)算，從而獲得整個(gè)系列的乘加 運(yùn)算的最后結(jié)果。
28. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的乘加電路，其中該乘加電^各包括無(wú)線(xiàn) 通信設(shè)備的一部分，所述無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備包括通用瑞克接收^L電路，所述 通用瑞克接收機(jī)電路被配置成執(zhí)行干擾相關(guān)性估計(jì)過(guò)程以作為合并權(quán) 重生成的一部分，以及其中該乘加電路包括通用瑞克接收才幾的一部分， 并且被配置成執(zhí)行所期望的該系列乘加運(yùn)算以作為用于生成合并權(quán)重 的生成干擾相關(guān)性矩陣的一部分。
29. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的乘加電路，其中該乘加電路包括無(wú)線(xiàn) 通信設(shè)備的一部分，所述無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備包括通用瑞克接收^/L電路，以及 其中該乘加電路被配置成執(zhí)行所期望的該系列乘加運(yùn)算，以作為用于合 并權(quán)重生成的信號(hào)采樣相關(guān)性過(guò)程的一部分。
30. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的乘加電路，其中該乘加電路包括無(wú)線(xiàn) 通信設(shè)備的一部分，所述無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備包括碼片均衡濾波器電路，所述 碼片均衡濾波器電路被配置成執(zhí)行濾波器系數(shù)估計(jì)過(guò)程以作為所接收 信號(hào)均衡的一部分，以及其中該乘加電路包括碼片均衡濾波器電路的一 部分，并且被配置成執(zhí)行所期望的該系列乘加運(yùn)算以用于生成均衡濾波 器系數(shù)。
31. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的乘加電路，其中所期望的該系列乘加 運(yùn)算在下列過(guò)程之一中被執(zhí)行信號(hào)采樣相關(guān)性估計(jì)過(guò)程，信號(hào)巻積過(guò) 程，信號(hào)相關(guān)性過(guò)程，以及有限脈沖響應(yīng)濾波過(guò)程。
32. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的乘加電路，其中該乘加電路^皮配置成 從包括預(yù)計(jì)算的乘積的查找表中獲得至少 一 些相應(yīng)的乘積。
全文摘要
一種用于確定所期望的一系列乘加(MAC)運(yùn)算的最后結(jié)果的方法和相應(yīng)的電路是基于對(duì)在所期望的該系列MAC運(yùn)算中乘積的出現(xiàn)值進(jìn)行計(jì)數(shù)，將這些計(jì)數(shù)乘以它們相應(yīng)的乘積以獲得部分和，以及把這些部分和相加以獲得最后結(jié)果。在此所教導(dǎo)的MAC處理可以應(yīng)用于寬范圍的應(yīng)用，例如在無(wú)線(xiàn)通信中所接收信號(hào)的處理，以用于在計(jì)算上高效地(并且高速率地)生成干擾相關(guān)性估計(jì)和/或所接收通信信號(hào)的均衡濾波器值。
文檔編號(hào)G06F7/48GK101384992SQ200780005620
公開(kāi)日2009年3月11日 申請(qǐng)日期2007年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月17日
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