[发明专利]用于应对通用处理器在实现算法上的效率低下的设备和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2006年6月21日提交并已转让给本申请 受让人的题为“Methods for Coping with Inefficiency from General Purpose  Processors in Implementing Signal Detection Algorithms(用于应对通用处理器在 实现信号检测算法上的效率低下的方法)”的临时美国专利申请No.60/815,675的 优先权，其公开整体被明确援引纳入于此。

背景

1.领域

本文中所描述的方法和设备一般涉及应对和补偿诸如在实现信号处理和类似 算法时，尤其是在实现用于定位应用的信号检测算法时在通用处理器中遭遇的效率 低下。

2.背景信息

诸如移动站等许多设备包括用于实现诸如用于检测无线信号等的算法之类的 算法的电路。当实现诸如信号检测算法之类的算法时，需要用低等待时间、高中断 能力以及高带宽来处理。因此，这些算法常规地是使用由定制微控制器代替通用处 理器控制的专用硬件块来实现的。

这样的常规设备的一个示例在图10中示出，图10示出用于在移动站等中使 用的典型常规电路1000，其具有由定制微控制器Pmicro 1004控制的专用硬件块S 1006。这样的定制微控制器一般被称为数字信号处理(DSP)处理器、调制解调器、 调制解调器DSP、处理器、搜索引擎等等。电路1000典型地包括诸如Pmacro 1002 之类的通用处理器以经由总线/存储器接口1014向Pmicro 1004提供控制信号或提 供Pmicro 1004的控制。这些控制信号典型地是高级指令。Pmicro 1004对专用硬件 块S 1006的控制是经由接口1018的。

该常规设备的定制微控制器Pmicro 1004是为其应用而专门设计的(专用的)。 定制微控制器Pmicro 1004被配置成使用专门指令来控制专用硬件块S 1006。 Pmicro 1004典型地被配置成维持高中断速率并且能用低等待时间和高带宽与专用 硬件块S 1006通信。这部分是由于Pmicro 1006具有高度集成设计这一事实。此安 排在诸如信号检测之类的数字信号处理中尤为有用。

然而，有数个源自于在这些类型的应用中使用诸如Pmicro 1004之类的定制微 控制器的问题和缺点。例如，这样的定制设备在致使较高制造成本、复杂性等的管 芯尺寸方面具有高实现成本。诸如Pmicro 1004之类的定制微控制器使用的代码的 维护和开发也会增加成本。具体而言，这样的代码维护和开发需要专门技能。这些 技能可能涉及使用定制微控制器的实际目的，包括例如定制微控制器的定制汇编编 程和定制微控制器的基础设施。

实现成本可以通过消除定制微控制器来减少。在没有定制微控制器的情况下， 电路1000可能必须直接从通用处理器控制专用硬件块S 1006。然而，由通用处理 器控制可能有显著问题和缺点，包括高等待时间、低可维持中断速率以及低通信带 宽，如此使得熟练技术人员可能不会认为这样的办法是可行的。特别地，由于与包 括定制微控制器的设计相比这些因素可能会不利地被影响几个数量级，因此熟练技 术人员可能会拒绝该办法。

因此，需要以比常规定制微控制器实现提供的更高效和成本更有效的方式来 执行复杂信号处理算法——具体而言是用于定位应用的信号检测算法，而同时 提供用定制微控制器设计能达成的低等待时间、高可维持中断速率和大带宽。

概述

本文中所描述的方法和设备通过使用通用处理器代替定制微控制器经由使用 一种或更多种应对技术来执行信号处理算法从而达到前述需要并且避免现有技术 的弊端和缺点，这些应对技术允许通用处理器更高效地操作。这些新颖的应对方法 结果得到显著的实现成本节省以及从本文中的讨论显而易见的其他优点。

虽然本文中所描述的对于在卫星定位系统(SPS)的移动站中使用的信号检测 算法尤为有利，但是熟练技术人员将领会到，这些方法和设备可应用于其他应用， 包括其中能采用长信号积分又希望在没有定制微控制器的情况下操作的任何信号 检测和解调应用。因此，这些方法和设备可应用于专用处理器和执行不涉及数字信 号处理的算法但具有与本文中所描述的那些类似的问题的处理器。