本发明专利技术公开了Ｎ点ＦＦＴ／ＩＦＦＴ的装置，包括串连的ｒｉ１点ＦＦＴ／ＩＦＦＴ单元和ｒｉ２点ＦＦＴ／ＩＦＦＴ单元组成的ｍｉ点ＦＦＴ／ＩＦＦＴ单元；与复数乘法器相连接产生和存储旋转因子相位旋转因子单元；用于对ｍｉ点ＦＦＴ／ＩＦＦＴ运算单元的输出使用旋转因子进行加权的复数乘法器。本发明专利技术还公开了一种Ｎ点ＦＦＴ／ＩＦＦＴ的方法，１，把Ｎ点ＦＦＴ／ＩＦＦＴ分解为ｍ１、ｍ２、……、ｍＫ点ＦＦＴ／ＩＦＦＴ，ｍｉ＝ｒｉ１×ｒｉ２，为每一级ＦＦＴ／ＩＦＦＴ的基数；２，将ｒｉ１点ＤＦＴ／ＩＤＦＴ与ｒｉ２点ＤＦＴ／ＩＤＦＴ级联起来，实现ｍｉ点ＤＦＴ／ＩＤＦＴ；３，将ｍｉ点ＤＦＴ／ＩＤＦＴ级联起来，得到Ｎ点ＤＦＴ／ＩＤＦＴ。本发明专利技术在Ｎ个采样周期可实现两次以上的运算，提高信号分析和处理的速度，并且采用储存器复用，提高单位存储器的利用率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及信号处理领域，特别是快速傅立叶变换(Fast FourierTransform，以 下简称FFT)/快速傅立叶逆变换(Inverse Fast FourierTransform,以下简称IFFT)实现 的方法，以及实现该方法的装置。
技术介绍
在现代工程技术，尤其是在通信系统中，信号的处理和分析起至关重要的作用， 傅立叶变换可用于将时域信号影射到频域，而逆傅立叶变换可用于将频域信号影射到时 域，因此傅立叶变换、逆傅立叶变换对信号分析尤为有用。在通信系统，如正交频分复用 (Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，简称OFDM)系统中，可利用傅立叶变换的 性质，将基带信号进行逆傅立叶变换以获得时域上多路正交的子载波。 目前，傅立叶变换的实现方法中，使用资源量最小的方法主要是基于2n点的FFT/ IFFT，n为自然数。这种基于2n点的FFT/IFFT，在不考虑输出的情况下，需要N字节的存储 器(N = 2n)。然而这些方法不能用于实现非2n点的FFT/IFFT。傅立叶变换的实现方法中， 可实现任意N点FFT/IFFT的方法大致可分为两种。第一种用3个N字节的存储器轮换着 存储输入数据以及存储运算的中间结果，这样的N点FFT/IFFT方法需要3N字节的存储器 开销。第二种通过混合基算法将N点FFT/IFFT逐级分解，以小点的FFT/IFFT实现大点数 的FFT/IFFT，中间以旋转因子加权的形式对每一级的计算结果进行加权，N点的输入数据 完成所有小点数的FFT/IFFT之后的结果，即N点FFT/IFFT的结果。该方法使用旋转因子 加权，由此需要多个复数乘法器；此外，该方法的运算需要N个采样周期，因此当N个采样周 期时间内需要完成多个N点FFT/IFFT时，需要多个这样的N点FFT/IFFT，从而提高了系统 需要的资源量。 在中国数字电视地面广播标准GB 20600-2006《数字电视地面广播传输系统 帧结构、信道编码和调制》中，采取时域同步正交频分复用(TimeDomain Synchronous Orthogonal Frequency-Division-Multiplex，以下简称TDS-OFDM)的方式对3780个多载 波传输信号进行调制和解调。因此在国家标准数字电视地面广播系统中，多载波传输中必 然需要进行3780点快速傅立叶变换(FFT/IFFT)运算。采用现有的方法在对信号进行分析 时采用傅立叶变换和傅立叶逆变换需要消耗很大的存储空间，不利于降低成本，而且现有 的傅立叶变换和傅立叶逆变换的运算速度较慢，对整个TDS-OF匿通信系统的实现有很大 影响。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种N点快速傅立叶变换和快速傅立叶逆变 换的方法，加快傅立叶变换和傅立叶逆变换的速度，增加系统的信号分析和处理速度，增强 系统的实时性，为此，本专利技术还提供一种傅立叶变换和傅立叶逆变换的装置。 为解决上述技术问题，本专利技术N点FFT/IFFT的装置的技术方案是，包括 用于完成mi点FFT/IFFT的点FFT/IFFT单元，其中，K为点FFT/IFFT的级 数，mi G ， mi = rtlXrt2，为每一级FFT/IFFT的基数，所述的点FFT/IFFT 单元由串连的点DFT/IDFT单元和ri2点DFT/IDFT单元组成； 相位旋转因子单元，与复数乘法器相连接，用于产生和存储旋转因子；用于对nii点 FFT/IFFT运算单元的输出使用相位旋转因子进行加权的复数乘法器。 作为本专利技术的进一步改进是，当i^与i^互素时，所述的mi点FFT/IFFT单元包括 采样存储器，存储输入的采样、rn点FFT/IFFT单元的输出，以及ri2点FFT/IFFT 单元的输出； ril点DFT/IDFT单元，输入端和输出端分别与采样存储器相连接，用于完成点 DFT/IDFT运算； ri2点DFT/IDFT单元，输入端和输出端分别与采样存储器相连接，用于完成ri2点 DFT/IDFT运算； 输入/输出控制单元和读/写地址单元分别与采样存储器相连接，用于控制采样 存储器向ru点DFT/IDFT单元或ri2点DFT/IDFT单元分别输出rn或ri2个采样，以及rn点 DFT/IDFT单元或ri2点DFT/IDFT单元的输出回写至采样存储器。 作为本专利技术另一种进一步改进是，当rn与ri2不互素时，所述的点DFT/IDFT单 元包括 采样存储器，采样存储器用于存储输入的采样、ril点DFT/IDFT单元的输出，以及 ri2点DFT/IDFT单元的输出； ril点DFT/IDFT单元，输入端和输出端分别与采样存储器相连接，用于完成点 DFT/IDFT运算； ri2点DFT/IDFT单元，通过复数乘法器与采样存储器相连接，用于完成ri2点DFT/ IDFT运算； 输入/输出控制单元和读/写地址单元分别与采样存储器相连接，用于控制采样存储器向ru点DFT/IDFT单元或ri2点DFT/IDFT单元分别输出rn或ri2个采样，以及rn点DFT/IDFT单元或ri2点DFT/IDFT单元的输出回写至采样存储器； 相位旋转因子单元，与复数乘法器相连接，用于产生或存储旋转因子； 复数乘法器，输入端与采样存储器、相位旋转因子单元的输出端相连接，输出端与采样存储器相连接，用于对i^点DFT/IDFT的输出使用旋转因子进行加权。 本专利技术N点FFT/IFFT的方法的技术方案是，包括以下步骤第一步，把N点FFT/IFFT分解为mpmy ......、mK点FFT/IFFT，K为FFT/IFFT的级数，其中nii = !^Xri2，为每一级FFT/IFFT的基数；第二步，将rn点DFT/IDFT与ri2点DFT/IDFT级联起来，实现点DFT/IDFT ; 第三步，将mi点DFT/IDFT通过混合基算法级联起来，得到N点DFT/IDFT 作为本专利技术的进一步改进是，第二步包括以下步骤 1)将nii点FFT/IFFT分解为rn点DFT/IDFT禾口 ri2点DFT/IDFT，其中= rnXri2 ; 2)将采样存储器划分为nii行，W/i"[m"列，同时读出不属于同一行的数据； 3)把需要进行变换的采样按顺序写入采样存储器； 4)从采样存储器中读取rn个采样，进行rn点DFT/IDFT，运算结果按原地址回写 至采样存储器，完成(^x"2)/ri附"次rn点DFT/IDFT之后进行下一个步骤； 5)从采样存储器中读取ri2个采样，进行ri2点DFT/IDFT，将ri2点DFT/IDFT的计 算结果按原地址回写至采样存储器；完成所有r^点DFT/IDFT之后，在新的数据写入存储器 的某个单元之前输出该单元存储的ri2点DFT/IDFT的结果。 本专利技术通过ru点DFT/IDFT与ri2点DFT/IDFT通过混合基算法或素因子算法级联 起来，实现mi点FFT/IFFT。 K级点FFT/IFFT，通过混合基算法级联起来，从而实现N点 FFT/IFFT。采用本专利技术可以加快FFT/IFFT的变换速度，增加系统的信号分析和处理能力。 本专利技术的N点FFT/IFFT装置， 一个存储器同时用做输入存储器和两级运本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种Ｎ点ＦＦＴ／ＩＦＦＴ的装置，其特征在于，包括：用于完成ｍ↓［ｉ］点ＦＦＴ／ＩＦＦＴ的ｍ↓［ｉ］点ＦＦＴ／ＩＦＦＴ单元，其中，Ｋ为ｍ↓［ｉ］点ＦＦＴ／ＩＦＦＴ的级数，ｍ↓［ｉ］∈［ｍ↓［１］，ｍ↓［２］，…，ｍ↓［Ｋ］］，ｍ↓［ｉ］＝ｒ↓［ｉ１］×ｒ↓［ｉ２］，为每一级ＦＦＴ／ＩＦＦＴ的基数，所述的ｍ↓［ｉ］点ＦＦＴ／ＩＦＦＴ单元由串连的ｒ↓［ｉ１］点ＤＦＴ／ＩＤＦＴ单元和ｒ↓［ｉ２］点ＤＦＴ／ＩＤＦＴ单元组成；相位旋转因子单元，与复数乘法器相连接，用于产生和存储旋转因子；用于对ｍ↓［ｉ］点ＦＦＴ／ＩＦＦＴ运算单元的输出使用相位旋转因子进行加权的复数乘法器。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄思宁，龙必起，李卫国，石瑞，刘明明，华大芳，
申请(专利权)人：上海明波通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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