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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及数字信号处理,尤其涉及一种fft处理器及运算方法。
技术介绍
1、fft是一种dft的高效算法,称为快速傅里叶变换。傅里叶变换是时域、频域变换分析中最基本的方法之一,在数字处理领域应用的离散傅里叶变换是许多数字信号处理方法的基础。傅里叶变换在数字信号处理中广泛应用,成为光通信、雷达与电子对抗、卫星图像处理领域的关键技术。
2、然而在上述应用场景中,对于较大点数的fft的实际计算过程中往往面临着所需时间长、功率高的问题。与此同时对于cpu/fpga/gpu硬件平台,其通用性与性能表现存在冲突,即通过上述通用的硬件平台计算大点数fft时,其性能表现(所需时间/功率消耗)较差。
技术实现思路
1、本申请提供了一种fft处理器及运算方法,以解决现有的fft处理器在大点数实数fft实时处理过程中处理时间较长、功耗较大的技术问题。
2、本申请第一方面提供了一种fft处理器,包括:获取模块、串并行fft模块、还原模块;所述串并行fft模块与所述获取模块和所述还原模块电连接;
3、所述获取模块被配置为:
4、获取实数时域数据,将所述实数时域数据的偶数列和奇数列所组成的复数列分解为4路,将所述复数列的数据点由一维数据重新排列为二维数据输入至所述串行fft模块中;所述偶数列和所述奇数列分别为所述复数列的实部与虚部;
5、所述串并行fft模块被配置为:
6、基于所述复数列,利用库利图基算法获取所述复数列的fft计算结果,并
7、所述还原模块被配置为:
8、基于所述复数列的fft计算结果,生成所述实数时域数据的频域结果。
9、在一些实施例中,所述串并行fft模块包括:四组串行fft单元、并行fft单元;所述并行fft单元与四组所述串行fft单元电连接;
10、所述串行fft单元被配置为:
11、对所述复数列进行行fft运算,生成中间数列;
12、所述并行fft单元被配置为:
13、将所述中间数列的所有数据点乘以所述数据点在各自位置上的旋转因子,并进行列fft运算,获取所述复数列的fft计算结果。
14、在一些实施例中,每组所述串行fft单元均为2048点fft单元,所述串行fft单元由11级sdf结构所组成。
15、在一些实施例中,所述还原模块包括:数据重排单元、所述实fft解算单元、蝶形单元;所述实fft解算单元与所述数据重排单元和所述蝶形单元电连接;
16、所述数据重排单元被配置为:
17、用于缓存所述复数列的fft计算结果,并根据所述复数列的fft计算结果,计算所述实数时域数据偶数列和奇数列的fft计算结果输出至所述fft解算单元;
18、所述实fft解算单元被配置为:
19、基于所述实数时域数据偶数列和奇数列的fft计算结果,利用基2fft的基本思想,生成分量数据并将所述分量数据输入至所述蝶形单元;所述分量数据为:8点偶分量和8点奇分量;
20、所述蝶形单元被配置为:
21、基于所述分量数据,进行基2蝶形计算,计算所述实数时域数据的频域结果。
22、在一些实施例中,所述数据重排单元包括:缓存子单元、匹配子单元、计算子单元;所述匹配子单元与所述缓存子单元和所述计算子单元电连接;
23、所述缓存子单元被配置为:
24、缓存所述复数列的fft计算结果;
25、所述匹配子单元被配置为:
26、将所述复数列的fft计算结果中的第一参数和第二参数进行匹配,并将匹配的所述第一参数和所述第二参数输出至所述计算子单元;
27、所述计算子单元被配置为:
28、根据匹配的所述第一参数和所述第二参数,计算所述实数时域数据偶数列和奇数列的fft计算结果并输出至所述fft解算单元。
29、在一些实施例中,所述偶数列fft计算结果共轭对称且所述奇数列fft计算结果共轭对称。
30、在一些实施例中,所述fft处理器还包括:
31、平方积分模块,所述平方积分模块与所述还原模块电连接,被配置为:
32、基于所述实数时域数据的频域结果,获取所述实数时域数据的频域结果的平方和结果。
33、在一些实施例中,所述fft处理器还包括:结果sram模块,所述结果sram模块与所述平方积分模块电连接,被配置为:
34、基于所述实数时域数据的频域结果的平方和结果,在预设时间内对所述平方和结果进行积分,生成所述实数时域数据的频域结果的平方和积分结果并输出。
35、本申请第二方面提供了一种fft处理器的运算方法,应用于上述第一方面中任意一项所述的一种fft处理器,包括:
36、获取实数时域数据;
37、基于所述实数时域数据的偶数列和奇数列所组成的复数列,利用库利图基算法获取所述复数列的fft计算结果;所述偶数列和所述奇数列分别为所述复数列的实部与虚部;
38、基于所述复数列的fft计算结果,生成所述实数时域数据的频域结果。
39、在一些实施例中,所述基于所述实数时域数据的偶数列和奇数列所组成的复数列,利用库利图基算法获取所述复数列的fft计算结果包括:
40、将所述实数时域数据的偶数列和奇数列所组成的复数列的数据点由一维数据重新排列为二维数据,并对所述复数列进行行fft运算,生成中间数列;
41、将所述中间数列的所有数据点乘以所述数据点在各自位置上的旋转因子,并进行列fft运算,获取所述复数列的fft计算结果。
42、本申请提供一种fft处理器及运算方法,所述fft处理器包括:获取模块、串并行fft模块、还原模块;所述串并行fft模块与所述获取模块和所述还原模块电连接;所述获取模块被配置为:获取实数时域数据,将所述实数时域数据的偶数列和奇数列所组成的复数列分解为4路,且将所述复数列的数据点由一维数据重新排列为二维数据输入至所述串行fft模块中;所述偶数列和所述奇数列分别为所述复数列的实部与虚部;所述串并行fft模块被配置为:基于所述复数列,利用库利图基算法获取所述数列的fft计算结果,并将所述复数列的fft计算结果输入至所述还原模块;所述还原模块被配置为:基于所述复数列的fft计算结果,生成所述实数时域数据的频域结果,以实现fft处理器在大点数实数fft实时处理过程中减小处理时间以及降低功耗。
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1.一种FFT处理器,其特征在于,包括:获取模块(1)、串并行FFT模块(2)、还原模块(3);所述串并行FFT模块(2)与所述获取模块(1)和所述还原模块(3)电连接;
2.根据权利要求1所述的一种FFT处理器,其特征在于,所述串并行FFT模块(2)包括:四组串行FFT单元(21)、并行FFT单元(22);所述并行FFT单元(22)与四组所述串行FFT单元(21)电连接;
3.根据权利要求2所述的一种FFT处理器,其特征在于,每组所述串行FFT单元(21)均为2048点FFT单元,所述串行FFT单元(21)由11级SDF结构所组成。
4.根据权利要求1所述的一种FFT处理器,其特征在于,所述还原模块(3)包括:数据重排单元(31)、所述实FFT解算单元(32)、蝶形单元(33);所述实FFT解算单元(32)与所述数据重排单元(31)和所述蝶形单元(33)电连接;
5.根据权利要求4所述的一种FFT处理器,其特征在于,所述数据重排单元(31)包括:缓存子单元(311)、匹配子单元(312)、计算子单元(313);所述匹配子单元(31
6.根据权利要求5所述的一种FFT处理器,其特征在于,所述偶数列FFT计算结果共轭对称且所述奇数列FFT计算结果共轭对称。
7.根据权利要求1所述的一种FFT处理器,其特征在于,所述FFT处理器还包括:
8.根据权利要求1所述的一种FFT处理器,其特征在于,所述FFT处理器还包括:结果sram模块(5),所述结果sram模块(5)与所述平方积分模块(4)电连接,被配置为:
9.一种FFT处理器的运算方法,应用于上述权利要求1至8中任意一项所述的一种FFT处理器,其特征在于,包括:
10.根据权利要求9所述的一种FFT处理器的运算方法,其特征在于,所述基于所述实数时域数据的偶数列和奇数列所组成的复数列,利用库利图基算法获取所述复数列的FFT计算结果包括:
...【技术特征摘要】
1.一种fft处理器,其特征在于,包括:获取模块(1)、串并行fft模块(2)、还原模块(3);所述串并行fft模块(2)与所述获取模块(1)和所述还原模块(3)电连接;
2.根据权利要求1所述的一种fft处理器,其特征在于,所述串并行fft模块(2)包括:四组串行fft单元(21)、并行fft单元(22);所述并行fft单元(22)与四组所述串行fft单元(21)电连接;
3.根据权利要求2所述的一种fft处理器,其特征在于,每组所述串行fft单元(21)均为2048点fft单元,所述串行fft单元(21)由11级sdf结构所组成。
4.根据权利要求1所述的一种fft处理器,其特征在于,所述还原模块(3)包括:数据重排单元(31)、所述实fft解算单元(32)、蝶形单元(33);所述实fft解算单元(32)与所述数据重排单元(31)和所述蝶形单元(33)电连接;
5.根据权利要求4所述的一种fft处理器,其特征在于,所述数据重排...
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