流水线离散希尔伯特变换电路制造技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数字信号处理领域，尤其涉及一种新型流水线离散希尔伯特变换电路，和对此电路定点化的方法。
技术介绍
希尔伯特变换(Hilberttransform, HT)是数字信号处理(digital signalprocessing, DSP)的基本变换。HT在正交信号的调制与解调、带通采样和瞬时频率估计等方面应用广泛。在这些应用中HT通常用于构造实信号的解析信号，在许多信号处理的应用中，解析信号比原信号更易于处理，物理意义更明确。通过对离散HT进行硬件加速，可以缩短解析信号的生成 时间，从而提升数字信号系统的分析和处理数据的能力。因此离散HT的硬件加速具有十分重要的应用价值和现实意义。目前通用的硬件设计流程是先对设计对象进行算法模型设计，再在该算法模型基础上进行适用于硬件设计的算法优化，最后把优化的算法用寄存器传输级(RTL)实现。为了获得较高精度和动态范围，算法模型设计一般采用浮点数表示。但是在硬件实现中，为了速度、面积、功耗等的最佳结果，信号通常使用定点数表示。在保证满足系统输出精度，实现最优的面积、功耗或速度的前提下，我们将浮点数表示的算法转换成用定点数表示。把浮点数转化成定点数的过程被称为位宽优化。位宽优化的目标是在保证满足系统输出精度的前提下，实现最优的面积、功耗或速度。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是:本专利技术涉及一种流水线型离散希尔伯特变换电路结构及定点化方法，此结构可有效减少电路实现过程中的加法和乘法运算，所提出的定点化方法对电路进行了进一步的优化。一种流水线离散希尔伯特变换电路，其包括N个循环移位寄存器，所述N个循...
【技术保护点】
一种流水线离散希尔伯特变换电路，其特征在于：其包括N个循环移位寄存器，所述N个循环移位寄存器采用流水线结构，所述N为4的倍数，还包括加法器、减法器和乘法器，所述N个循环移位寄存器加法器、减法器和乘法器依据的离散希尔伯特计算过程由如下矩阵说明：[x^]=[A][C′]]]>等式左边的矩阵是大小为N行1列的输出矩阵；右边是两个矩阵相乘，A矩阵如下所示：[A]=x1-xN-1x3-xN-3...xN2-1-xN2+1x2-x0x4-xN-2...xN2-xN2+2............x0-xN-2x2-xN-4...xN2-2-xN2]]>A矩阵大小为N行N/4列，矩阵中的每项都对应了两个相减的输入，[C′]=c0,1c0,3...c0,N2-1t]]>[C']矩阵中的值由下式可以计算得出：N是离散希尔伯特变换的点数，v是对应参数c的下标。
【技术特征摘要】
1.一种流水线离散希尔伯特变换电路，其特征在于:其包括N个循环移位寄存器，所述N个循环移位寄存器采用流水线结构，所述N为4的倍数，还包括加法器、减法器和乘法器，所述N个循环移位寄存器加法器、减法器和乘法器依据的离散希尔伯特计算过程由如下矩阵说明: = μπ 等式左边的矩阵是大小为N行I列的输出矩阵；右边是两个矩阵相乘，A矩阵如下所示: 2.根据权利要求1所述的流水线离散希尔伯特变换电路，其特征在于:离散希尔伯特变换分为前后两部分分别同时进行计算，两部分共享的数据只计算一次，偶数项的输出只与奇数项的输入有关，奇数项的输出只与偶数项的输入有关，奇数项和偶数项的输入分开存放用于并行计算， 计算式如下所示: 3.—种流水线离散希尔伯特变换电路的定点化方法，其特征在于:包括如下步骤:(1)得到电路的数据流图； (2)利用仿射算术确定整数位宽； (3)将遗传误差模型代入数据流图，得到输出信号的误差约束条件； (4)得到误差约束函数； (5)将面积或功耗或行速度模型代入数据流图； (6)得到面积或功耗或行速度函数； (7)根据约束函数和面积或功耗或行速度函数用仿射算术得到满足误差要求条件下面积最小时的小数位宽。4.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：张岩，王旭，孙瑞一，李乾，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东;44
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