[发明专利]一种点数可变的混合基FFT/IFFT实现装置及其方法

权利要求书

1.一种点数可变的混合基FFT/IFFT实现装置，其特征在于，包括模块：输 入数据变换模块、存储模块A、数据选择器、蝶形运算模块、溢出检测模块、 存储模块B、移位模块、输出数据变换模块以及控制模块，输入数据变换模块与 存储模块A、数据选择器、蝶形运算模块、溢出检测模块、存储模块B、移位模 块依次连接，存储模块B与输出数据变换模块相连，移位模块与数据选择器相 连；在控制模块控制下，将串行输入数据实部虚部变换后存储到存储模块A， 然后控制模块控制存储模块A中所有数据完成第一级蝶形运算，完成溢出检测， 同时也存入存储模块B；当存储模块A中所有数据均完成了第一级蝶形运算后， 控制模块向外给出存储模块A空闲可用的标志信号，预示着下一次运算数据输 入，同时控制模块控制移位模块、存储模块B、蝶形运算模块以及溢出检测模块 完成接下来的所有蝶形运算；当所有蝶形运算全部完成之后，控制模块控制存 储模块B、输出数据变换模块，将存储模块B中的数据串行读出经过移位、实 部虚部变换后输出最终的块浮点运算结果，当存储模块B中数据全部输出后， 输出数据变换模块向控制模块给出存储模块B空闲可用标志信号，新一次 FFT/IFFT运算开始进行；FFT和IFFT采用相同的旋转因子值，在完成IFFT运 算时，我们将输入复数数据的虚部取反之后进行FFT运算，并将最后结果的虚 部再取反后输出，这样就做到使用与FFT相同的控制方式就实现IFFT，简化了 中间蝶形计算的控制逻辑。

2.根据权利要求1所述的一种点数可变的混合基FFT/IFFT实现装置，其 特征在于，所述的蝶形运算模块包括相连接的旋转因子存储模块、乘法器模块 和加法器模块。

3.一种使用如权利要求1所述装置的点数可变的混合基FFT/IFFT实现方 法，其特征在于包括如下步骤：

1)根据本次运算为FFT或者IFFT，在控制模块的控制下，将串行输入数 据处理后按照分块倒序方式存入存储模块A；

2)处理后的串行输入数据全部写入存储模块A后，控制模块控制存储模块 A、蝶形运算模块、和溢出检测模块，从存储模块A中读取四个数据完成一次 基-4蝶形运算；对蝶形运算结果数据做溢出检测判断后，按原址存储到存储模 块B中，当存储模块A中的所有数据均完成第一级蝶形运算，控制模块向外给 出信号，下一次FFT或者IFFT运算的数据流进入存储模块A；

3)将FFT或者IFFT运算的点数记为N，且N＝2^L，L为大于或等于3的正 整数：若L为偶数，则蝶形运算级数为L/2；若L为奇数，则蝶形运算级数为 (L+1)/2，在控制模块的控制下，L为偶数情况下的第二级到第L/2级或者L为 奇数情况下的第二级到第(L-1)/2级的每一次蝶形运算均从存储模块B中读取四 个数据，经过移位模块移位之后完成一次基-4蝶形运算，结果经过溢出检测判 断后按原址存入存储模块B；当L为奇数时，第(L+1)/2级蝶形运算按照每次从 存储模块B中读取两个数据，在控制模块下进行基-2蝶形运算，结果经过溢出 检测判断后按原址存入存储模块B中；

4)在所有蝶形运算完成之后，根据本次运算为FFT或者IFFT，将存储模 块B中串行输入的数据做相应处理后串行输出，得到输入数据的FFT或者IFFT 块浮点运算结果，将该结果与最后输出的块浮点指数组合为实际FFT或者IFFT 结果；FFT和IFFT采用相同的旋转因子值，在完成IFFT运算时，我们将输入 复数数据的虚部取反之后进行FFT运算，并将最后结果的虚部再取反后输出， 这样就做到使用与FFT相同的控制方式就实现IFFT，简化了中间蝶形计算的控 制逻辑。