[发明专利]基为{2n-1,2n+1,2n}和{2n-1,2n+1,22n+1}的余数系统后向转换装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及信号处理领域，具体地说，涉及一种用于通信及信号处理中的基于余数系统(RNS)的后向转换——RNS整数到二进制整数的转换装置和方法。

背景技术

传统的二进制计数系统具有链式进位，往往限制了计算机的运算速度。余数系统(RNS)是一种并行工作机制并伴随自由进位的系统。由于这一特性，在过去十年中余数系统在算术运算和信号处理方面已受到相当的重视。在基于余数系统的信号处理方法，如傅里叶变换、FIR滤波器、矩阵求逆等中，后向转换作为从余数空间到二进制空间转换的必经一步，扮演着极其重要的作用，因为它不仅影响所在系统的速度，还对整个系统的硬件复杂度有很大影响。因此，高速、低复杂度的后向转换结构对余数系统的应用起着积极的作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种基分别为M₁＝{2ⁿ-1，2ⁿ+1，2ⁿ}和M₂＝{2ⁿ-1，2ⁿ+1，2²ⁿ+1}的余数系统的后向转换装置及其方法。

具体而言，本发明的目的之一，是提供一种基分别为M₁＝{2ⁿ-1，2ⁿ+1，2ⁿ}和M₂＝{2ⁿ-1，2ⁿ+1，2²ⁿ+1}的余数系统(RNS)后向转换(R2B)装置，其包含：

数据预处理单元，其基于余数基M₁和M₂拥有共同的一组子余数基M_S＝{2ⁿ-1，2ⁿ+1}，将M₁分解为M_S和M₁₂＝{2²ⁿ-1，2ⁿ}，将M₂分解为M_S和M₂₂＝{2²ⁿ-1，2²ⁿ+1}；

后向转换单元，分别完成完成M_S、M₁₂和M₂₂的后向转换。

进一步的，M_S的后向转换采用二进制加法、移位操作、LUT等。

进一步的，上述M_S的后向转换装置具体包括如下部件：

一个n+1比特的行波进位加法器201(Ripple Carry Adder，RCA)，用来计算(x₁-x₂)的值，Xi是指，对于N个两两互素的正整数m₁，m₂，…，m_N，令M＝m₁×m₂×…×m_N，区间[0，M-1]中任意一个正整数X，其关于m₁，m₂，…，m_N的余数分别为i＝1，2，…，N

数据截取单元，用于截取该行波进位加法器的输出的高n比特，从而得到

数据左移单元，用来实现对进行左移n比特的操作；