快速傅里葉變換的方法和電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種快速傅里葉變換的方法和電路，該方法包括基于在一組數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)位寬分布，識(shí)別是否需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，一組數(shù)據(jù)包括在一級(jí)快速傅里葉變換/快速傅里葉逆變換計(jì)算中的數(shù)據(jù)。當(dāng)需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分組時(shí)，為分在不同組中的數(shù)據(jù)分配不同的包括有效位和組標(biāo)志的數(shù)據(jù)表達(dá)方式，在一個(gè)組中的數(shù)據(jù)具有相同指數(shù)，在不同組中的數(shù)據(jù)具有不同指數(shù)；以及輸出指示所述指數(shù)的信號(hào)；對(duì)于多個(gè)短序列FFT/IFFT計(jì)算中的每一個(gè)，將當(dāng)前短序列FFT/IFFT計(jì)算中使用的數(shù)據(jù)分解為至少第一多比特部分和第二多比特部分；分別為第一多比特部分和第二多比特部分計(jì)算FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果；將第一多比特部分和第二多比特部分的FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果相加；掃描一級(jí)中的多個(gè)短序列FFT/IFFT計(jì)算的疊加結(jié)果。
【專利說明】
快速傅里葉變換的方法和電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及數(shù)據(jù)變換，尤其設(shè)及快速傅里葉變換的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] FFT/IFFT的運(yùn)算滿足帕斯瓦爾定理，即輸出數(shù)據(jù)的能量是輸入數(shù)據(jù)能量的N倍。 運(yùn)說明如果要無損失的運(yùn)算需要很大的存儲(chǔ)空間，運(yùn)算器也需要很大的位寬。為節(jié)省資源 一般都采用在每級(jí)迭代完成后掃描整體數(shù)據(jù)的最大值，并根據(jù)最大值來確定整體數(shù)據(jù)乘或 除W-個(gè)2的次幕的常數(shù)，保存位寬較少的有效數(shù)據(jù)，在最終迭代結(jié)果上補(bǔ)償相同的因子。 運(yùn)種常用的方法稱為自動(dòng)增益。然而，上述算法在精度方面存在問題，尤其是當(dāng)數(shù)據(jù)分布不 均勻時(shí)，運(yùn)算精度會(huì)大幅度下降。運(yùn)是由于，當(dāng)數(shù)據(jù)之間的動(dòng)態(tài)范圍大于數(shù)據(jù)位寬時(shí)，為保 證最大值能夠被表示，所有數(shù)據(jù)按比例縮放取整后可能導(dǎo)致較小的數(shù)據(jù)完全損失。因此，希 望有一種方法和裝置能夠解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例公開了一種快速傅里葉變換/快速傅里葉逆變換（FFT/ IFFT)計(jì)算的方法，包括：基于在一組數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)位寬分布，識(shí)別是否需要對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn) 行分組，其中，所述一組數(shù)據(jù)包括在一級(jí)快速傅里葉變換/快速傅里葉逆變換計(jì)算中的數(shù) 據(jù)；當(dāng)需要對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行分組時(shí)，為分在不同組中的數(shù)據(jù)分配不同的包括有效位和組標(biāo) 志的表達(dá)方式，其中，在一個(gè)組中的數(shù)據(jù)具有相同指數(shù)，在不同組中的數(shù)據(jù)具有不同指數(shù)； W及輸出指示所述指數(shù)的信號(hào)；對(duì)于多個(gè)短序列FFT/IFFT計(jì)算中的每一個(gè)-將當(dāng)前短序列 FFT/IFFT計(jì)算中使用的數(shù)據(jù)分解為至少第一多比特部分和第二多比特部分，其中所述第一 多比特部分高于所述第二多比特部分；分別為所述第一多比特部分和所述第二多比特部分 計(jì)算FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果；將所述第一多比特部分和所述第二多比特部分的FFT/IFFT計(jì)算 結(jié)果相加；掃描一級(jí)中的多個(gè)所述短序列FFT/IFFT計(jì)算的疊加結(jié)果，其中，所述多個(gè)短序 列FFT/IFFT計(jì)算包括一級(jí)中的FFT/IFFT計(jì)算。
[0004] 本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例公開了一種快速傅里葉變換/快速傅里葉逆變換（FFT/ IFFT)計(jì)算的電路，包括：控制器，被配置為基于在一組數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)位寬分布，識(shí)別是否 需要對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，其中，所述一組數(shù)據(jù)包括在一級(jí)快速傅里葉變換/快速傅里葉 逆變換計(jì)算中的數(shù)據(jù)；當(dāng)需要對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行分組時(shí)，為分在不同組中的數(shù)據(jù)分配不同的 包括有效位和組標(biāo)志的數(shù)據(jù)表達(dá)方式，其中，在一個(gè)組中的數(shù)據(jù)具有相同指數(shù)，在不同組中 的數(shù)據(jù)具有不同指數(shù)；W及輸出單元，被配置為輸出指示所述指數(shù)的信號(hào)；對(duì)于多個(gè)短序 列FFT/IFFT計(jì)算中的每一個(gè)，還包括-分解單元，被配置為將當(dāng)前短序列FFT/IFFT計(jì)算中 使用的數(shù)據(jù)分解為至少第一多比特部分和第二多比特部分，其中所述第一多比特部分高于 所述第二多比特部分；FFT/IFFT計(jì)算單元，被配置為分別為所述第一多比特部分和所述第 二多比特部分計(jì)算FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果；加法器，被配置為將所述第一多比特部分和所述第 二多比特部分的FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果相加；掃描器，被配置為掃描一級(jí)中的多個(gè)所述短序列 FFT/IFFT計(jì)算的疊加結(jié)果，其中，所述多個(gè)短序列FFT/IFFT計(jì)算包括一級(jí)中的FFT/IFFT計(jì) 算。 陽0化]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例公開了一種信號(hào)發(fā)生器，包括上述的電路。
[0006] 本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例公開了一種接收機(jī)，包括如上述的電路。
【附圖說明】
[0007] 本發(fā)明通過所附的附圖用示例形式展示。附圖應(yīng)當(dāng)被理解為作為示例而非限制 的，本發(fā)明的范圍是由權(quán)利要求所限定的。在附圖中，相同的附圖標(biāo)志代表相同的組件。
[0008] 圖1示出了本發(fā)明的實(shí)施例的方法流程圖。
[0009] 圖2示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的方法流程圖。
[0010] 圖3示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的方法流程圖。
[0011] 圖4示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的裝置框圖。
[0012] 圖5示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的裝置框圖。 具體實(shí)施例
[0013] 本發(fā)明的多個(gè)方面及例子將在此被描述。接下來的說明為運(yùn)些例子的全面理解及 可行的說明提供了具體的細(xì)節(jié)。但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解本發(fā)明可在缺少許多運(yùn)些細(xì)節(jié) 的情形下被實(shí)施。此外，一些眾所周知的結(jié)構(gòu)和功能將不會(huì)被具體地顯示或描述，W避免不 必要地模糊相關(guān)說明。
[0014] 圖1示出了本發(fā)明的實(shí)施例的方法100的流程圖。首先，方法100包括，在塊110 中，基于在一組數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)位寬分布，識(shí)別是否需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分組。其中，一組數(shù)據(jù)包 括在一級(jí)快速傅里葉變換/快速傅里葉逆變換計(jì)算中的數(shù)據(jù)。
[0015] 具體地，控制器基于掃描的結(jié)果，獲取一級(jí)FFT/IFFT計(jì)算中設(shè)及的整個(gè)數(shù)據(jù)的分 布情況。W最大允許分2組為例?？刂破鞲鶕?jù)數(shù)據(jù)的分布情況，依次累加位寬（也即比特 寬度，bitwi化h)由大到小的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)。當(dāng)累加的個(gè)數(shù)超過闊值則表示需要分組。超過闊 值時(shí)的位寬就是第一組的最小位寬。例如在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)定闊值可W設(shè)定為m。
[0016] 表一
[0017]
[0018] 表1中化表示運(yùn)算單元的輸入位寬，Ns+xbit(x = 1，2，）表示上一級(jí)掃描后整體 數(shù)據(jù)的位寬分布，Mx表示對(duì)應(yīng)位寬的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)。表1中列舉了當(dāng)DFT完成一級(jí)運(yùn)算后得到 的數(shù)據(jù)分布，數(shù)據(jù)分布的表格根據(jù)DFT的長度、數(shù)據(jù)可能的幅度范圍、實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)要求來選 取表的行數(shù)。傳統(tǒng)的方案（對(duì)照組，W AGC增益1表示）中AGC會(huì)判斷最大值處于哪個(gè)位寬 下，并調(diào)整AGC的增益，使得最大值的位寬調(diào)整為化bit (化為運(yùn)算單元的輸入位寬）。如 表1中AGC1的結(jié)果，AGC增益為2~-x，當(dāng)位寬化+X比特的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)不為0,即M(Ns+x)〉0， 且大于化+X比特位寬的數(shù)據(jù)都為0，即Σ Μ(化+P) = 0, p〉x。
[0019] 本發(fā)明的實(shí)施例的方法并不會(huì)依據(jù)整體數(shù)據(jù)最大值而是組中最大值來進(jìn)行AGC。 AGC選定的增益并不一定是最大值，而是大于運(yùn)個(gè)比特的數(shù)據(jù)數(shù)量小于一個(gè)闊值，而下一 個(gè)增益檔又使得大于增益bit的數(shù)據(jù)數(shù)量大于闊值。運(yùn)樣增益取決于每組數(shù)據(jù)的最大 值。如表1中的AGC2, AGC增益為2~-x，當(dāng)位寬大于或等于化+X比特的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)大于 threshold 1，即Σ Μ(化+P)〉= threshold l，p> = X，且位寬大于化+X+1比特的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù) 小于 threshold 1，即 Σ Μ (化+p)<t虹eshold, p〉x。
[0020] 要施例一:
[0021] 例如，F(xiàn)FT/IFFT計(jì)算器的位寬化為12比特。一級(jí)計(jì)算結(jié)果使用的數(shù)據(jù)大?。ㄒ?即位寬）有15比特（Ns+3比特），位寬為15比特的數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)為2,也即M3 = 2、14比特 (化巧比特），對(duì)應(yīng)M2 = 3，13比特（Ns+1比特），對(duì)應(yīng)Ml = 23, W及小于等于（《）化比 特，包括10比特、8比特、6比特、3比特，對(duì)應(yīng)的M0 = 100。設(shè)闊值為10。根據(jù)數(shù)據(jù)分布， 位寬超過13比特的數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)為5,而位寬大于或等于13比特的數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)為28,闊值為 10,因此，位寬大于13比特的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)小于闊值10,而位寬大于或等于13比特的數(shù)據(jù)的個(gè) 數(shù)大于闊值10。則根據(jù)表一所示，X = 1，對(duì)應(yīng)的增益為2 1。 陽0。] 連施例二:
[0023] 闊值仍為10。在另一個(gè)實(shí)施例中，例如，F(xiàn)FT/IFFT計(jì)算器的位寬化仍為12比特。 一級(jí)計(jì)算中使用的數(shù)據(jù)大?。ㄒ布次粚挘┯?5比特（Ns+3比特），位寬為15比特的數(shù)據(jù) 的個(gè)數(shù)為18,也即M3 = 18、14比特（Ns+2比特），對(duì)應(yīng)M2 = 3,13比特（Ns+1比特），對(duì)應(yīng) Ml = 23, W及《化比特，包括10比特、8比特、6比特、3比特，對(duì)應(yīng)的M0 = 84。因?yàn)槿魏?比特位寬的數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)均大于闊值10,也即，數(shù)據(jù)的分布是均勻的，因此，不需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn) 行分組。所W增益與傳統(tǒng)方法求得的一致，為2 3。
[0024] 綜上，可W注意到，當(dāng)數(shù)據(jù)均勻時(shí)，處于最大值位寬的數(shù)據(jù)會(huì)相當(dāng)多，一般多于設(shè) 定的口限，則對(duì)照組的AGC增益1和本發(fā)明實(shí)施例的AGC增益2會(huì)有相同的AGC增益，運(yùn)算 的過程完全相同，結(jié)果也完全相同，都有很高的信噪比。當(dāng)數(shù)據(jù)變化較大，也即數(shù)據(jù)不充分 均勻時(shí)，AGC不會(huì)因?yàn)橐恍〗M數(shù)據(jù)產(chǎn)生負(fù)增益，造成整體性能的損失。所W t虹esholdl可 W調(diào)節(jié)精度，通常參考為整個(gè)FFT序列長度的2%左右就有良好的性能增益。
[00巧]上述的實(shí)施例一的方案實(shí)際是將數(shù)據(jù)分為兩組?？蒞理解，根據(jù)本發(fā)明的方案可 W設(shè)置多個(gè)組，并為每個(gè)組都增加一個(gè)AGC，每個(gè)組都有自己的AGC參數(shù)，不僅是大于運(yùn)算 單元輸入位寬的數(shù)據(jù)分組，也可W將低于運(yùn)算單元輸入位寬的分組，同時(shí)給予正的AGC增 益，運(yùn)樣的補(bǔ)充方案可W進(jìn)一步提高精度，簡化運(yùn)算。
[00%] 分組后需要分配相應(yīng)的存儲(chǔ)空間來表示分組情況，在存儲(chǔ)器尺寸固定的情形下， 可W不增加存儲(chǔ)器的寬度又不影響數(shù)據(jù)精度的情況下來實(shí)現(xiàn)對(duì)組標(biāo)志的表示。例如，原先 數(shù)據(jù)W 16位寬來表示，當(dāng)需要加入組標(biāo)志的時(shí)候，較低分組的數(shù)據(jù)利用其高位的冗余比特 來表示組標(biāo)志。而其他分組的數(shù)據(jù)舍棄最低位來滿足存儲(chǔ)條件。可W理解，當(dāng)其他分組的數(shù) 據(jù)舍棄了最低位，自然高位就多出了冗余位，與其他組的形式一致。當(dāng)然組的表示方式在先 控制器已知的，例如，用幾位表示組標(biāo)志，如果存在組標(biāo)志，組標(biāo)志占用最高位還是最低位。 當(dāng)使用組標(biāo)志時(shí)，不同的表示方式所采用的組標(biāo)志的表示規(guī)則是一致的。
[0027] 當(dāng)分配了空間表示分組情況后，原先用于表示數(shù)據(jù)的位寬就減小了，即表示精度 下降了。但是可W證明此時(shí)損失很微弱。此外，可選地，也可W額外為組標(biāo)志分配空間，運(yùn) 樣就多使用了 memcxry。
[0028] 然后，在塊120中，當(dāng)需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分組時(shí)，為分在不同組中的數(shù)據(jù)分配不同的 包括有效位和組標(biāo)志的數(shù)據(jù)表達(dá)方式，其中，在一個(gè)組中的數(shù)據(jù)具有相同指數(shù)，在不同組中 的數(shù)據(jù)具有不同指數(shù)。
[0029] 參考實(shí)施例一，該實(shí)施例分了 2組。第一組的指數(shù)為第二組的指數(shù)為21，也即 2。
[0030] 在塊130中，輸出指示指數(shù)的信號(hào)?？蛇x地，當(dāng)需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分組時(shí)，輸出至少 一個(gè)比特W表示組標(biāo)志，其中組標(biāo)志位表示組使用的指數(shù)。一般地，組標(biāo)志位與組所使用的 指數(shù)是一一對(duì)應(yīng)的。可選地，基于組數(shù)，確定需要表示組標(biāo)志的比特的個(gè)數(shù)。仍W實(shí)施例一 為例，當(dāng)最多分2組時(shí)，需要1比特表示分在哪一組。例如0表示第一組，1表示第二組。當(dāng) 分4組時(shí)，需要2比特表示分在哪一組。例如0表示第一組，1表示第二組，2表示第Ξ組，3 表示第四組。W此類推。
[0031] 組標(biāo)志位，也即指數(shù)的標(biāo)志位（group index)是動(dòng)態(tài)變化的，標(biāo)志位的最大位數(shù)取 決于允許分組的最大組數(shù)。實(shí)際運(yùn)行中，如果允許分4組，那么可能某級(jí)會(huì)分配出兩個(gè)比特 的存儲(chǔ)空間來存放組標(biāo)志，但也可能不滿足分組條件，只需分配一個(gè)比特或是不分配。至 于如何分配位置，可W是任意的，例如，存儲(chǔ)器根據(jù)分組的情況分配出相應(yīng)的空間存放組標(biāo) 志，其他空間用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
[0032] 該方法100進(jìn)一步包括，對(duì)于多個(gè)短序列FFT/IFFT計(jì)算中的每一個(gè)，在塊140中， 將當(dāng)前FFT/IFFT計(jì)算中使用的數(shù)據(jù)分解為至少第一多比特部分和第二多比特部分，其中 第一多比特部分高于第二多比特部分。例如，第一多比特部分為高比特部分，第二多比特部 分為低比特部分。
[0033] 可選地，將當(dāng)前FFT/IFFT計(jì)算中使用的數(shù)據(jù)，W蝶形計(jì)算為例，短序列FFT/IFFT 計(jì)算也即為本次蝶形計(jì)算所使用的數(shù)據(jù)，分解為第一多比特部分和第二多比特部分是根據(jù) 公式D = AX 2k+B實(shí)現(xiàn)的，其中A表示第一多比特部分，B表示第二多比特部分，W及k表示 第一多比特部分的指數(shù)幕。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可W理解，分解的兩部分的大小可W是不 一樣的，運(yùn)取決于具體的設(shè)計(jì)，一種簡便的方法是兩部分的大小固定且等長。可選地，每級(jí) 是變長度的，例如本級(jí)比前一級(jí)的長度長。
[0034] 在上述實(shí)施例中，W將當(dāng)前計(jì)算所使用的數(shù)據(jù)被線性分解為兩部分為例進(jìn)行說 明。可選地，本領(lǐng)域技術(shù)人員可W理解，也可W將當(dāng)前計(jì)算所使用的數(shù)據(jù)分為3部分、4部分 等。各個(gè)部分分別進(jìn)行計(jì)算，例如蝶形計(jì)算，再將計(jì)算的結(jié)果相加。注意到，分解的部分的 個(gè)數(shù)是沒有限制的。
[0035] 在上述實(shí)施例中，在分解之前不需要判斷，直接進(jìn)入分解操作。運(yùn)樣操作每次蝶形 運(yùn)算消耗的時(shí)間就多了一倍。
[0036] 可選地，在進(jìn)行塊140的操作之前，還包括通過確定在當(dāng)前FFT/IFFT計(jì)算中使用 的數(shù)據(jù)是否使用相同的指數(shù)，確定當(dāng)前FFT/IFFT計(jì)算中使用的數(shù)據(jù)是否需要分解。通過判 斷，大部分的數(shù)據(jù)都是不需要分解的，那么運(yùn)算時(shí)間與傳統(tǒng)算法一樣，少量的分解只是增加 一小部分的運(yùn)算時(shí)間。
[0037] 在塊150中，分別為第一多比特部分和第二多比特部分計(jì)算FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果。
[0038] 可選地，通過重用相同的FFT/IFFT計(jì)算單元，分別地計(jì)算第一多比特部分和第二 多比特部分計(jì)算FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果。例如，可W先使用FFT/IFFT計(jì)算單元計(jì)算第一多比 特部分的結(jié)果，然后，使用同一 FFT/IFFT計(jì)算單元計(jì)算第二多比特部分的結(jié)果?？蛇x地，也 可W先使用FFT/IFFT計(jì)算單元計(jì)算第二多比特部分的結(jié)果，然后，使用同一 FFT/IFFT計(jì)算 單元計(jì)算第一多比特部分的結(jié)果。只增加一個(gè)時(shí)鐘周期，而不需要對(duì)FFT/IFFT計(jì)算單元硬 件進(jìn)行修改。
[0039] 在塊160中，將第一多比特部分和第二多比特部分的FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果相加。可 選地，通過使用公式D' = A'巧~k+B'，將第一多比特部分和第二多比特部分的FFT/IFFT計(jì) 算結(jié)果相加，其中A'表示第一多比特部分的FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果，B'表示第二多比特部分 的FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果，W及k表示第一多比特部分的指數(shù)幕。
[0040] 重復(fù)上述塊140、150和160的操作，直至一級(jí)中的所有數(shù)據(jù)都進(jìn)行了蝶形計(jì)算 (包括進(jìn)行了分解和相加操作）。通常地，由于運(yùn)算器只有一個(gè)，一級(jí)中的多個(gè)蝶形計(jì)算是 順序進(jìn)行的。
[0041] 在塊170中，掃描一級(jí)中的所有短序列FFT/IFFT計(jì)算的疊加結(jié)果，也即，所有多個(gè) 短序列FFT/IFFT計(jì)算包括一級(jí)中所有的FFT/IFFT計(jì)算。
[0042] 在一個(gè)實(shí)施例中，各級(jí)迭代地進(jìn)行W下各項(xiàng)，直到所有級(jí)的FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果完 成：塊110,基于在一組數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)位寬分布，識(shí)別是否需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，其中，一組 數(shù)據(jù)包括在一級(jí)快速傅里葉變換/快速傅里葉逆變換計(jì)算中的數(shù)據(jù)；塊120,當(dāng)需要對(duì)數(shù)據(jù) 進(jìn)行分組時(shí)，為分在不同組中的數(shù)據(jù)分配不同的包括有效位和組標(biāo)志的數(shù)據(jù)表達(dá)方式，其 中，在一個(gè)組中的數(shù)據(jù)具有相同指數(shù)，在不同組中的數(shù)據(jù)具有不同指數(shù)；塊130輸出指示指 數(shù)的信號(hào)。
[0043] 對(duì)于多個(gè)短序列FFT/IFFT計(jì)算中的每一個(gè)，塊140將當(dāng)前FFT/IFFT計(jì)算中使用 的數(shù)據(jù)分解為至少第一多比特部分和第二多比特部分，其中第一多比特部分高于第二多比 特部分；塊150分別為第一多比特部分和第二多比特部分計(jì)算FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果；塊160 將第一多比特部分和第二多比特部分的FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果相加；塊170掃描多個(gè)短序列 FFT/IFFT計(jì)算的疊加結(jié)果，其中，多個(gè)短序列FFT/IFFT計(jì)算包括一級(jí)中的FFT/IFFT計(jì)算。
[0044] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，數(shù)據(jù)表示方法上使用至少兩個(gè)共同的指數(shù)來表示數(shù) 據(jù)。具體地，將數(shù)據(jù)分成若干個(gè)組，每組共有一個(gè)指數(shù)。分組的個(gè)數(shù)大于1小于N(N為FFT 長度）。實(shí)現(xiàn)方法上利用線性系統(tǒng)的基本性質(zhì)，將運(yùn)算單元的輸入數(shù)據(jù)線性拆分為不同的 兩個(gè)部分，分別進(jìn)行FFT/IFFT計(jì)算后再相加。此結(jié)構(gòu)既具有使得每個(gè)數(shù)據(jù)都有自己的指數(shù) 位，所W數(shù)據(jù)的各組之間可表示的動(dòng)態(tài)范圍是不相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)，又只有較低的復(fù)雜性。 W45] 圖2示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的方法流程圖。方法200包括，首先，在塊210 中，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。然后，在塊215中，控制器進(jìn)行自動(dòng)增益控制，具體地，在塊220 中，判斷一級(jí)中參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)是否使用相同的指數(shù)。如果是，則進(jìn)入塊255,進(jìn)行r DFT， 也即Wr為基（radix)的DFT計(jì)算。如果塊220的判斷結(jié)果是否，則進(jìn)入塊225,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn) 行分解。W分解為兩部分為例進(jìn)行說明，分別為塊230,數(shù)據(jù)A為第一多比特部分，和數(shù)據(jù) B為第二多比特部分。在塊240和塊245中分別對(duì)運(yùn)兩部分進(jìn)行r DFT計(jì)算。然后在塊 250中，將兩部分的DFT計(jì)算結(jié)果合并，也即將數(shù)據(jù)A的計(jì)算結(jié)果和數(shù)據(jù)B的計(jì)算結(jié)果連接 (concatenate)。然后在塊260中，對(duì)于一級(jí)中所有計(jì)算結(jié)果，包括經(jīng)過分解W及合并的從 塊250獲取的和未經(jīng)過分解的從塊255獲取的，或者全部未經(jīng)過分解的從塊255獲取的結(jié) 果進(jìn)行掃描，確定一級(jí)中所有數(shù)據(jù)計(jì)算后的分布情況。然后在塊265對(duì)掃描結(jié)果進(jìn)行分類， 例如，確定新的增益的值，W及是否需要分組，W及如果需要分組，如何界定不同的組的界 限。然后，在塊270,更新當(dāng)前的指數(shù)。然后，在塊275更新標(biāo)記，例如，標(biāo)記數(shù)據(jù)屬于哪個(gè)組 中。
[0046] 具體地，2rDFT運(yùn)算單元輸入端口為η bit,輸出端口為η甘bit。圖2為每一級(jí)的 算法流程。在塊210,數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器中取出，經(jīng)過自動(dòng)增益控制（AGC)的縮放操作。注意到 AGC不會(huì)把所有的數(shù)據(jù)都縮放為η bit,允許有數(shù)據(jù)大于η bit。
[0047] 在塊255中，數(shù)據(jù)在進(jìn)入運(yùn)算單元之前需要經(jīng)過判斷，如果參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)擁有 相同的指數(shù)，可進(jìn)入運(yùn)算單元直接進(jìn)行運(yùn)算，其輸出結(jié)果為n+r bit。如果參與運(yùn)算的數(shù)據(jù) 指數(shù)不同，那么展開成定點(diǎn)數(shù)后可W發(fā)現(xiàn)有些數(shù)據(jù)的位寬為q bit,且q〉n。在塊225,分解 單元的功能是將位寬為qbit的數(shù)據(jù)拆分為位寬都為η bit的兩個(gè)數(shù)據(jù)A和B。假設(shè)數(shù)據(jù)C 的位寬為q〉n，將C分解為都為η bit的A、B，C = ΑΧ2"+Β。 W48] 然后，將分解后的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行DFT的運(yùn)算，分別在塊240和245中示出，此外，具 體的細(xì)節(jié)將在圖3中討論。
[0049] 由于DFT是線性運(yùn)算，滿足可加性和齊次性，所W上述的變換嚴(yán)格成立。實(shí)現(xiàn)的時(shí) 候，運(yùn)算單元可W復(fù)用。也即雖然在圖2中分別使用塊240、塊245和塊255來表示DFT計(jì) 算單元的計(jì)算操作，實(shí)際應(yīng)用中，上述不同塊240、245和255均可W復(fù)用相同的DFT計(jì)算單 _7Π 〇
[0050] 在塊260,對(duì)DFT運(yùn)算的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行掃描。塊260主要是記錄一級(jí)迭代后數(shù)據(jù)的 變化情況，本發(fā)明的實(shí)施例利用計(jì)數(shù)器分別計(jì)算不同位寬的數(shù)據(jù)，即用η bit可W表達(dá)其符 號(hào)位不多于1位的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)。 陽化1] 撒據(jù)的表示方式及公共指撒
[0052] 本發(fā)明的實(shí)施例中分為幾組，就需要幾個(gè)公共指數(shù)。如何表示哪些數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)哪個(gè) 指數(shù)是重要的一個(gè)部分。用于指示指數(shù)的標(biāo)志位取決于分組的數(shù)量。本方案采用減少定點(diǎn) 數(shù)的長度來存儲(chǔ)指示位的方式。如果分兩組則定點(diǎn)數(shù)部分長度為k-化it,化it用來存儲(chǔ)對(duì) 應(yīng)哪個(gè)公共指數(shù)。減少化it并不會(huì)對(duì)精度產(chǎn)生太大影響，因?yàn)樵诰鶆驍?shù)據(jù)下自然不會(huì)分 組，運(yùn)算精度仍舊是k bit。既然分組就說明數(shù)據(jù)不均勻，那么較小的數(shù)據(jù)本身就無法利用 每個(gè)bit,由大量的空bit可W使用，有影響的是較大的數(shù)據(jù)，那么一個(gè)最低有效位（least significant bit, Isb)的影響對(duì)一個(gè)能量很大的數(shù)據(jù)來說是微乎其微的。運(yùn)樣的方法不會(huì) 降低性能。
[0053] 圖3示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的方法流程圖。圖3是表示DFT計(jì)算的具體 過程。序列x[0]、x[l]、x凹……和x[r-l]是需要進(jìn)行DFT運(yùn)算的短序列。Υ[0]、Υ[1]、 Υ[2]……和Y[r-1]是DFT計(jì)算的結(jié)果。如圖3中所示，序列Χ[2]和X[r-1]需要分組，而 序列X[0]和X[l]不需要分組。0表示冗余比特。圖3示出了本發(fā)明的實(shí)施例的算法流程。 圖3中，m與D = AX化+B中的k，化及D' =A' X2~k+B'中的k表示相同的變量。
[0054] 圖4示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的裝置框圖。 陽05引 電路400可W用于快速傅里葉變換/快速傅里葉逆變換腫T/IFFT)計(jì)算，包括控 制器410、輸出單元420、分解單元430、FFT/IFFT計(jì)算單元440、加法器450和掃描器460。
[0056] 控制器410基于在一組數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)位寬分布，識(shí)別是否需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分組， 其中，一組數(shù)據(jù)包括在一級(jí)快速傅里葉變換/快速傅里葉逆變換計(jì)算中的數(shù)據(jù)。當(dāng)需要對(duì) 數(shù)據(jù)進(jìn)行分組時(shí)，控制器410為分在不同組中的數(shù)據(jù)分配不同的包括有效位和組標(biāo)志的數(shù) 據(jù)表達(dá)方式，其中，在一個(gè)組中的數(shù)據(jù)具有相同指數(shù)，在不同組中的數(shù)據(jù)具有不同指數(shù)。輸 出單元輸出指示指數(shù)的信號(hào)。
[0057] 對(duì)于多個(gè)短序列FFT/IFFT計(jì)算中的每一個(gè)，還包括分解單元430將當(dāng)前FFT/IFFT 計(jì)算中使用的數(shù)據(jù)分解為至少第一多比特部分和第二多比特部分，其中第一多比特部分高 于第二多比特部分。FFT/IFFT計(jì)算單元440分別為第一多比特部分和第二多比特部分計(jì)算 FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果。加法器450將第一多比特部分和第二多比特部分的FFT/IFFT計(jì)算結(jié) 果相加。掃描器460掃描一級(jí)中的多個(gè)短序列FFT/IFFT計(jì)算的疊加結(jié)果，其中，多個(gè)短序 列FFT/IFFT計(jì)算包括一級(jí)中的FFT/IFFT計(jì)算。
[0058] 可選地，當(dāng)需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分組時(shí)，輸出單元420還輸出至少一個(gè)比特W表示組 標(biāo)志，其中組標(biāo)志表示組使用的指數(shù)。在一些實(shí)施例中，輸出單元420是可W省略的。輸出 單元420所實(shí)現(xiàn)的功能可W由控制器410來實(shí)現(xiàn)。
[0059] 可選地，控制器410還基于組數(shù)，確定需要表示組標(biāo)志的比特的個(gè)數(shù)。
[0060] 可選地，控制器410還將額外的符號(hào)位、移位產(chǎn)生的額外的符號(hào)位或預(yù)存的存儲(chǔ) 空間，例如冗余位等，用于存儲(chǔ)組標(biāo)志。
[0061] 可選地，當(dāng)不需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分組時(shí)，控制器410還使用相同的數(shù)據(jù)表達(dá)方式來 表示數(shù)據(jù)，也即，使用固定長度的有效位來表示數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)不使用組標(biāo)志位。
[0062] 可選地，控制器410還通過確定在當(dāng)前FFT/IFFT計(jì)算中使用的數(shù)據(jù)是否使用相同 的指數(shù)，確定在當(dāng)前FFT/IFFT計(jì)算中使用的數(shù)據(jù)是否需要分解；W及如果當(dāng)前FFT/IFFT計(jì) 算中使用的數(shù)據(jù)需要分解，分解單元430將在當(dāng)前FFT/IFFT計(jì)算中使用的數(shù)據(jù)線性分解為 第一多比特部分和第二多比特部分。而不需要分解時(shí)，分解單元430無需進(jìn)行操作。
[0063] 可選地，如果當(dāng)前FFT/IFFT計(jì)算中使用的數(shù)據(jù)不需要分解，F(xiàn)FT/IFFT計(jì)算單元 440還直接進(jìn)行當(dāng)前FFT/IFFT計(jì)算。
[0064] 可選地，在控制器410識(shí)別需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分組后，控制器410還基于掃描的結(jié) 果、位寬超過第一預(yù)定闊值的數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)，W及組的個(gè)數(shù)是否超過第二預(yù)定闊值，確定分組 的個(gè)數(shù)。
[00化]可選地，如果需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，控制器410還基于不同組的各自的指數(shù)，調(diào)整 不同組的數(shù)據(jù)的增益。
[0066] 可選地，掃描器460還被配置為掃描一級(jí)中的多個(gè)短序列FFT/IFFT計(jì)算的疊加 結(jié)果，W確定疊加的短序列FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果的數(shù)據(jù)位寬，W及進(jìn)一步獲取疊加的短序列 FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果的數(shù)據(jù)分布。
[0067] 可選地，分解單元430將當(dāng)前FFT/IFFT計(jì)算中使用的數(shù)據(jù)分解為至少第一多比特 部分和第二多比特部分是根據(jù)公式D = A巧·'k+B實(shí)現(xiàn)的，其中A表示第一多比特部分，B表 示第二多比特部分，w及k表示第一多比特部分的指數(shù)次幕。 W側(cè)可選地，F(xiàn)FT/IFFT計(jì)算單元440分別為第一多比特部分和第二多比特部分計(jì)算 FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果。
[0069] 可選地，加法器450通過使用公式D' = A'巧~k+B'，將第一多比特部分和第二多 比特部分的FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果相加，其中A'表示第一多比特部分的FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果， B'表示第二多比特部分的FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果，W及k表示第一多比特部分的指數(shù)幕。
[0070] 可選地，掃描器460掃描多個(gè)FFT/IFFT計(jì)算的疊加結(jié)果，W獲取當(dāng)前級(jí)的多個(gè) FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果的分布；控制器410、輸出單元420、分解單元430、FFT/IFFT計(jì)算單元 440、加法器450和掃描器460迭代地進(jìn)行各自的操作，直到所有級(jí)的FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果完 成。
[0071] 圖5示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的裝置框圖。圖中的電路500包括控制器510、 存儲(chǔ)器520、掃描器530、縮放單元540、分解單元550、延遲單元570狂1)、W 8為基的DFT計(jì) 算單元560、延遲單元575狂1)。
[0072] 首先，控制器510讀取存儲(chǔ)器520中的數(shù)據(jù)，判斷是否需要對(duì)進(jìn)行一次DFT蝶形計(jì) 算的數(shù)據(jù)進(jìn)行分解，如果需要分解，則將數(shù)據(jù)送入分解單元550,如果不需要分解，則將數(shù)據(jù) 直接送入R8-DFT計(jì)算單元560。如果輸入被送入分解單元550后，分解單元550將數(shù)據(jù)分 為A和B兩部分。A =化ta/2n，B =化ta-AX化。數(shù)據(jù)B直接進(jìn)入R8-DFT計(jì)算單元560 進(jìn)行DFT計(jì)算，得到計(jì)算結(jié)果DFT度）。數(shù)據(jù)A經(jīng)過延遲單元570的延遲后，再進(jìn)入R8-DFT 計(jì)算單元560進(jìn)行DFT計(jì)算，得到計(jì)算結(jié)果DFT(A)。當(dāng)然，上述順序僅為示例，也可W先對(duì) 數(shù)據(jù)A進(jìn)行DFT計(jì)算，再對(duì)數(shù)據(jù)B進(jìn)行DFT計(jì)算。然后，用乘法器580對(duì)DFT(A)的計(jì)算結(jié) 果乘W 2"，用延遲單元575對(duì)計(jì)算結(jié)果DFT度）進(jìn)行延遲。然后，加法器590將經(jīng)過延遲的 DFT度）計(jì)算結(jié)果和DFT(A)乘W2"的結(jié)果相加。然后，掃描器530對(duì)計(jì)算的結(jié)果，包括經(jīng)過 分解單元550至加法器590操作的結(jié)果，W及直接經(jīng)過DFT計(jì)算單元560計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行 掃描。然后縮放單元540根據(jù)掃描器530的掃描結(jié)果對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行縮放，W指數(shù)加上定點(diǎn)數(shù) (尾數(shù)，mantissa)的方式表達(dá)多個(gè)數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，指數(shù)的個(gè)數(shù)小于數(shù)據(jù)的個(gè) 數(shù)，從而減小了計(jì)算的復(fù)雜度，此外，指數(shù)的個(gè)數(shù)小于數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)，意味著至少一些數(shù)據(jù)共 享指數(shù)，從而節(jié)省了存儲(chǔ)指數(shù)的空間。
[0073] 雖然圖中未示出，本發(fā)明的實(shí)施例還具有包括圖4中的電路400或圖5中的電路 500的信號(hào)發(fā)生器或者接收機(jī)。
[0074] 本發(fā)明的實(shí)施例彌補(bǔ)了對(duì)不均勻或者迭代過程中存在不均勻數(shù)據(jù)有明顯誤差的 缺陷。且不同于完全的浮點(diǎn)的運(yùn)算需要大量的資源。本發(fā)明的實(shí)施例特點(diǎn)主要包括：
[0075] 運(yùn)算精度大幅度提高。在計(jì)算單頻或者窄帶信號(hào)頻譜時(shí)精度與計(jì)算隨機(jī)均勻 數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)精度相比，下降很緩慢。通過仿真有大的窄帶干擾的正交頻分多路復(fù)用技術(shù) (Orthogonal Rrequen巧 Division Multiplexing，(FDM)數(shù)據(jù)，F(xiàn)FT輸出的精度與隨機(jī)均勻 數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)的精度相比，僅有15地的下降。 W76] 使FFT穩(wěn)定工作的范圍大大增加，主要是對(duì)存在共信道干擾（Co-化annel Interference, CCI)的OFDM數(shù)據(jù)解調(diào)、多載波時(shí)域信道估計(jì)、模數(shù)轉(zhuǎn)換（Analog-Digital Conversion,ADC)量化噪聲估計(jì)有良好性能提升。提升的運(yùn)算精度約等效于在現(xiàn)有的自動(dòng) 增益方式增加2~3bit的數(shù)據(jù)位寬時(shí)的精度。
[0077] 在數(shù)據(jù)均勻時(shí)本方案退化為與自動(dòng)增益方式設(shè)計(jì)完全一樣的精度。運(yùn)樣保證無論 何種情況下本方明的運(yùn)算精度都不低于原設(shè)計(jì)。
[0078] 本發(fā)明的實(shí)施例的資源消耗利用了線性系統(tǒng)的齊次性和可加性，即復(fù)用原先的運(yùn) 算單元不增加主要的邏輯資源消耗，架構(gòu)簡單模塊化清晰，且不存在浮點(diǎn)運(yùn)算時(shí)加減運(yùn)算 復(fù)雜的解碼和編碼過程，不需要額外的存儲(chǔ)單元，主要代價(jià)為一組加法器和少量的額外的 運(yùn)算時(shí)間。
[0079] 本發(fā)明的實(shí)施例提高了數(shù)據(jù)之間的動(dòng)態(tài)范圍，并能W簡單的運(yùn)算單元來使得迭代 運(yùn)算可W進(jìn)行下去。本發(fā)明的第一個(gè)要點(diǎn)是數(shù)據(jù)分組，W及多個(gè)共有指數(shù)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)中可 W指定2~5組，實(shí)驗(yàn)分析得到2組就完全可W滿足要求，當(dāng)然分組越多則效果越明顯但邊 際效應(yīng)顯著降低。
[0080] 雖然本發(fā)明與引用的特定示例實(shí)施例一起被描述，但是本發(fā)明并不僅限于于此描 述的實(shí)施例，而是可W用在后附的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)W修改或者變更的形式被實(shí) 施。相應(yīng)的，說明書和附圖應(yīng)被視為說明的意思而非限制的意思。
[0081] 由上所述，應(yīng)當(dāng)注意到本發(fā)明特定的實(shí)施例在運(yùn)里W示例為目的被描述，但是在 不背離本發(fā)明范圍的情況下可W做不同的修改。相應(yīng)地，本發(fā)明除了后附的權(quán)利要求，并不 被限制。
[0082] 本領(lǐng)域技術(shù)人員在實(shí)施本發(fā)明時(shí)可W通過對(duì)于附圖、公開的內(nèi)容和權(quán)利要求的研 究，了解并進(jìn)行對(duì)于公開的實(shí)施例的其他改變。在權(quán)利要求中，詞語"包括"并不排除其他 組件或步驟，并且不定冠詞"一個(gè)"并不排除多個(gè)。即使特定的特征記載在不同的從屬權(quán)利 要求中，本發(fā)明也設(shè)及具有所有運(yùn)些特征的實(shí)施例。任何在權(quán)利要求中的附圖標(biāo)志不應(yīng)當(dāng) 被解釋為限制范圍。
[0083] 不同實(shí)施例的特征和方面可W被整合到另外的實(shí)施例中，并且本文件所示的實(shí)施 例可W被實(shí)施為不具有示例或者描述的所有特征或者方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，雖然 本系統(tǒng)和方法的特定的示例和實(shí)施例為了示例目的而被描述，在不背離本發(fā)明的精神和范 圍的情況下可W做出不同的修改。此外，一個(gè)實(shí)施例的特征可W被包含到另一個(gè)實(shí)施例中， 即使運(yùn)些特征并未在本文件中的一個(gè)單一的實(shí)施例中被一起描述。相應(yīng)地，本發(fā)明被所附 的權(quán)利要求所描述。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種快速傅里葉變換/快速傅里葉逆變換（FFT/IFFT)計(jì)算的方法，包括： 基于在一組數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)位寬分布，識(shí)別是否需要對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，其中，所述一 組數(shù)據(jù)包括在一級(jí)快速傅里葉變換/快速傅里葉逆變換計(jì)算中的數(shù)據(jù)； 當(dāng)需要對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行分組時(shí)，為分在不同組中的數(shù)據(jù)分配不同的包括有效位和組標(biāo) 志的表達(dá)方式，其中，在一個(gè)組中的數(shù)據(jù)具有相同指數(shù)，在不同組中的數(shù)據(jù)具有不同指數(shù)； 以及 輸出指示所述指數(shù)的信號(hào)； 對(duì)于多個(gè)短序列FFT/IFFT計(jì)算中的每一個(gè)- 將當(dāng)前短序列FFT/IFFT計(jì)算中使用的數(shù)據(jù)分解為至少第一多比特部分和第二多比特 部分，其中所述第一多比特部分高于所述第二多比特部分； 分別為所述第一多比特部分和所述第二多比特部分計(jì)算FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果； 將所述第一多比特部分和所述第二多比特部分的FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果相加； 掃描一級(jí)中的多個(gè)所述短序列FFT/IFFT計(jì)算的疊加結(jié)果，其中，所述多個(gè)短序列FFT/ IFFT計(jì)算包括一級(jí)中的FFT/IFFT計(jì)算。2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中輸出所述指示所述指數(shù)的信號(hào)包括 當(dāng)需要對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行分組時(shí)，輸出至少一個(gè)比特以表示所述組標(biāo)志，其中所述組標(biāo) 志表示所述組使用的指數(shù)。3. 如權(quán)利要求2所述的方法，還包括 基于組數(shù)，確定需要表示所述組標(biāo)志的比特的個(gè)數(shù)。4. 如權(quán)利要求2所述的方法，還包括 將額外的符號(hào)位、移位產(chǎn)生的額外的符號(hào)位或預(yù)存的存儲(chǔ)空間用于存儲(chǔ)所述組標(biāo)志。5. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括 當(dāng)不需要對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行分組時(shí)，使用固定長度的有效位來表示所述數(shù)據(jù)，其中，所述 數(shù)據(jù)不使用所述組標(biāo)志位。6. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括： 通過確定在所述當(dāng)前短序列FFT/IFFT計(jì)算中使用的數(shù)據(jù)是否使用相同的指數(shù)，確定 在所述當(dāng)前短序列FFT/IFFT計(jì)算中使用的數(shù)據(jù)是否需要分解； 所述方法還包括- 如果所述當(dāng)前短序列FFT/IFFT計(jì)算中使用的數(shù)據(jù)需要分解，將在所述當(dāng)前短序列 FFT/IFFT計(jì)算中使用的數(shù)據(jù)線性分解為所述第一多比特部分和所述第二多比特部分。7. 如權(quán)利要求6所述的方法，還包括 如果所述當(dāng)前短序列FFT/IFFT計(jì)算中使用的數(shù)據(jù)不需要分解，直接進(jìn)行所述當(dāng)前短 序列FFT/IFFT計(jì)算。8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中識(shí)別需要對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行分組還包括： 基于所述掃描的結(jié)果，通過判斷各個(gè)位寬數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)的累加是否超過第一預(yù)定閾值， 以及所述組的個(gè)數(shù)是否超過第二預(yù)定閾值，確定分組的個(gè)數(shù)。9. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括 如果需要對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，基于不同組的各自的指數(shù)，調(diào)整不同組的數(shù)據(jù)的增益。10. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中掃描所述多個(gè)所述FFT/IFFT計(jì)算的疊加結(jié)果還確 定所述疊加的FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果的數(shù)據(jù)位寬，以及進(jìn)一步獲取所述疊加的FFT/IFFT計(jì)算 結(jié)果的數(shù)據(jù)分布。11. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述當(dāng)前短序列FFT/IFFT計(jì)算中使用的數(shù)據(jù)分 解為至少所述第一多比特部分和所述第二多比特部分是根據(jù)公式D = A*2~k+B實(shí)現(xiàn)的，其 中A表示所述第一多比特部分，B表示所述第二多比特部分，以及k表示所述第一多比特部 分的指數(shù)次冪。12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中 分別為所述第一多比特部分和所述第二多比特部分計(jì)算FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果包括 通過重用相同的FFT/IFFT計(jì)算單元，分別計(jì)算所述第一多比特部分和所述第二多比 特部分計(jì)算FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果。13. 如權(quán)利要求12所述的方法，還包括： 通過使用公式D' = A'*2~k+B'，將所述第一多比特部分和所述第二多比特部分的FFT/ IFFT計(jì)算結(jié)果相加，其中A'表示所述第一多比特部分的FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果，B'表示所述 第二多比特部分的FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果。14. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中 掃描所述一級(jí)中的所述多個(gè)所述短序列FFT/IFFT計(jì)算的疊加結(jié)果包括獲取當(dāng)前級(jí)的 多個(gè)所述FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果的分布； 所述方法還包括： 迭代地進(jìn)行以下各項(xiàng)，直到所有級(jí)的FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果完成： 基于在一組數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)位寬分布，識(shí)別是否需要對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，其中，所述一 組數(shù)據(jù)包括在一級(jí)快速傅里葉變換/快速傅里葉逆變換計(jì)算中的數(shù)據(jù)； 當(dāng)需要對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行分組時(shí)，為分在不同組中的數(shù)據(jù)分配不同的包括有效位和組標(biāo) 志的數(shù)據(jù)表達(dá)方式，其中，在一個(gè)組中的數(shù)據(jù)具有相同指數(shù)，在不同組中的數(shù)據(jù)具有不同指 數(shù)；以及 輸出指示所述指數(shù)的信號(hào)； 對(duì)于多個(gè)短序列FFT/IFFT計(jì)算中的每一個(gè)- 將當(dāng)前短序列FFT/IFFT計(jì)算中使用的數(shù)據(jù)分解為至少第一多比特部分和第二多比特 部分，其中所述第一多比特部分高于所述第二多比特部分； 分別為所述第一多比特部分和所述第二多比特部分計(jì)算FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果； 將所述第一多比特部分和所述第二多比特部分的FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果相加； 掃描多個(gè)所述短序列FFT/IFFT計(jì)算的疊加結(jié)果，其中，所述多個(gè)短序列FFT/IFFT計(jì)算 包括一級(jí)中的FFT/IFFT計(jì)算。15. -種快速傅里葉變換/快速傅里葉逆變換（FFT/IFFT)計(jì)算的電路，包括： 控制器，被配置為基于在一組數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)位寬分布，識(shí)別是否需要對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行 分組，其中，所述一組數(shù)據(jù)包括在一級(jí)快速傅里葉變換/快速傅里葉逆變換計(jì)算中的數(shù)據(jù)； 當(dāng)需要對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行分組時(shí)，為分在不同組中的數(shù)據(jù)分配不同的包括有效位和組標(biāo) 志的數(shù)據(jù)表達(dá)方式，其中，在一個(gè)組中的數(shù)據(jù)具有相同指數(shù)，在不同組中的數(shù)據(jù)具有不同指 數(shù)；以及 輸出單元，被配置為輸出指示所述指數(shù)的信號(hào)； 對(duì)于多個(gè)短序列FFT/IFFT計(jì)算中的每一個(gè)，還包括- 分解單元，被配置為將當(dāng)前短序列FFT/IFFT計(jì)算中使用的數(shù)據(jù)分解為至少第一多比 特部分和第二多比特部分，其中所述第一多比特部分高于所述第二多比特部分； FFT/IFFT計(jì)算單元，被配置為分別為所述第一多比特部分和所述第二多比特部分計(jì)算 FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果； 加法器，被配置為將所述第一多比特部分和所述第二多比特部分的FFT/IFFT計(jì)算結(jié) 果相加； 掃描器，被配置為掃描一級(jí)中的多個(gè)所述短序列FFT/IFFT計(jì)算的疊加結(jié)果，其中，所 述多個(gè)短序列FFT/IFFT計(jì)算包括一級(jí)中的FFT/IFFT計(jì)算。16. 如權(quán)利要求1所述的電路，其中所述輸出單元還被配置為： 當(dāng)需要對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行分組時(shí)，輸出至少一個(gè)比特以表示所述組標(biāo)志，其中所述組標(biāo) 志表示所述組使用的指數(shù)。17. 如權(quán)利要求16所述的電路，所述控制器還被配置為 基于組數(shù)，確定需要表示所述組標(biāo)志的比特的個(gè)數(shù)。18. 如權(quán)利要求16所述的電路，所述控制器還被配置為 將額外的符號(hào)位、移位產(chǎn)生的額外的符號(hào)位或預(yù)存的存儲(chǔ)空間用于存儲(chǔ)所述組標(biāo)志。19. 如權(quán)利要求15所述的電路，所述控制器還被配置為 當(dāng)不需要對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行分組時(shí)，使用固定長度的有效位來表示所述數(shù)據(jù)，其中，所述 數(shù)據(jù)不使用所述組標(biāo)志位。20. 如權(quán)利要求15所述的電路，所述控制器還被配置為： 通過確定在所述當(dāng)前短序列FFT/IFFT計(jì)算中使用的數(shù)據(jù)是否使用相同的指數(shù)，確定 在所述當(dāng)前短序列FFT/IFFT計(jì)算中使用的數(shù)據(jù)是否需要分解； 所述分解單元還被配置為 如果所述當(dāng)前短序列FFT/IFFT計(jì)算中使用的數(shù)據(jù)需要分解，將在所述當(dāng)前短序列 FFT/IFFT計(jì)算中使用的數(shù)據(jù)線性分解為所述第一多比特部分和所述第二多比特部分。21. 如權(quán)利要求20所述的電路，其中所述FFT/IFFT計(jì)算單元還被配置為： 如果所述當(dāng)前短序列FFT/IFFT計(jì)算中使用的數(shù)據(jù)不需要分解，直接進(jìn)行所述當(dāng)前短 序列FFT/IFFT計(jì)算。22. 如權(quán)利要求15所述的電路，其中在所述控制器識(shí)別需要對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行分組后， 所述控制器還被配置為： 基于所述掃描的結(jié)果，通過判斷各個(gè)位寬數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)的累加是否超過第一預(yù)定閾值， 以及所述組的個(gè)數(shù)是否超過第二預(yù)定閾值，確定分組的個(gè)數(shù)。23. 如權(quán)利要求15所述的電路，所述控制器還被配置為 如果需要對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，基于不同組的各自的指數(shù)，調(diào)整不同組的數(shù)據(jù)的增益。24. 如權(quán)利要求15所述的電路，其中所述掃描器還被配置為掃描所述多個(gè)所述FFT/ IFFT計(jì)算的疊加結(jié)果，以確定所述疊加的FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果的數(shù)據(jù)位寬，以及進(jìn)一步獲取 所述疊加的FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果的數(shù)據(jù)分布。25. 如權(quán)利要求15所述的電路，其中所述分解單元將所述當(dāng)前短序列FFT/IFFT計(jì) 算中使用的數(shù)據(jù)分解為至少所述第一多比特部分和所述第二多比特部分是根據(jù)公式D = A*2~k+B實(shí)現(xiàn)的，其中A表示所述第一多比特部分，B表示所述第二多比特部分，以及k表示 所述第一多比特部分的指數(shù)次冪。26. 如權(quán)利要求25所述的電路，其中所述FFT/IFFT計(jì)算單元分別計(jì)算所述第一多比特 部分和所述第二多比特部分計(jì)算FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果。27. 如權(quán)利要求26所述的電路，其中所述加法器還被配置為： 通過使用公式D' = A'*2~k+B'，將所述第一多比特部分和所述第二多比特部分的FFT/ IFFT計(jì)算結(jié)果相加，其中A'表示所述第一多比特部分的FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果，B'表示所述 第二多比特部分的FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果。28. 如權(quán)利要求15所述的電路，其中 所述掃描器被配置為掃描所述一級(jí)中的所述多個(gè)所述短序列FFT/IFFT計(jì)算的疊加結(jié) 果，以獲取當(dāng)前級(jí)的多個(gè)所述FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果的分布； 所述控制器、所述輸出單元、所述分解單元、所述FFT/IFFT計(jì)算單元、所述加法器和所 述掃描器迭代地進(jìn)行各自的操作，直到所有級(jí)的FFT/IFFT計(jì)算結(jié)果完成。29. -種信號(hào)發(fā)生器，包括如權(quán)利要求15至28中任一項(xiàng)所述的電路。30. -種接收機(jī)，包括如權(quán)利要求15至28中任一項(xiàng)所述的電路。
【文檔編號(hào)】G06F17/14GK105988972SQ201510056889
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年2月3日
【發(fā)明人】宋鶴鳴
【申請(qǐng)人】瀾起科技（上海）有限公司