[发明专利]基于多核DSP平台的FFT并行方法

权利要求书

1.基于多核DSP平台的FFT并行方法，其特征在于，包括以下步骤：

预处理步骤：由主处理器将需FFT变换的原始N点数据进行比特反转，再把反转后的数据均匀分配到所有处理器上，处理器的个数为P，处理器编号为num，num的取值为0至P-1，每个处理器得到N/P个数据；

子FFT变换步骤：各个处理器上进行N/P点的子FFT变换，得到原始N点前log₂(N/P)级FFT变换结果；

处理器间的数据交互步骤：

1)各处理器初始设置数据交互变量j，j=log₂(P)+1；

2)各处理器进行部分原始N点的第log₂(N/P)阶到第log₂ N-1阶的FFT变换，确定迭代蝶形运算的当前阶数e的初值为0，终值为log₂ P-1，循环步长为1；

3)各处理器计算数据交互变量t、j、v，t＝2^e，j=j-1，v=2^j；

4)各处理器判断本处理器编号当前是否满足i％t＝i％(2t)，i＝num，如是，进入步骤5，如否，进入步骤6；

5)处理器i和处理器(i+P/v)之间交互N/2P位数据，并进行当前第e阶的蝶形运算，之后进入步骤7；

6)处理器i和处理器(i-P/v)之间交互另外的N/2P位数据，并进行当前第e阶的蝶形运算，之后进入步骤8；

7)处理器i将运算结果中的与交互数据位置相应的N/2P位数据发送至处理器(i+P/v)；当前e小于终值log₂ P-1时，返回步骤2，当前e等于终值log₂ P-1时，进入数据汇聚步骤；

8)处理器i将运算结果中与交互数据位置相应的N/2P位数据发送至处理器(i-P/v)，当前e小于终值log₂ P-1时，返回步骤2，当前e等于终值log₂ P-1时，进入数据汇聚步骤；

数据汇聚步骤：各处理器将第0位至第N/P-1位数据发送到主处理器单元。

2.如权利要求1所述基于多核DSP平台的FFT并行方法，其特征在于，所述步骤5中，处理器i和处理器(i+P/v)之间交互第N/2P位至第N/P-1位的数据；

所述步骤6中，处理器i和处理器(i-P/v)之间交互第0位至第N/2P-1位的数据；

所述步骤7中，处理器i将运算结果的第N/2P位至第N/P-1位数据发送至处理器(i+P/v)；

所述步骤8中，处理器i将运算结果的第0位至第N/P-1位的数据发送至处理器(i-P/v)。

3.如权利要求2所述基于多核DSP平台的FFT并行方法，其特征在于，步骤3还包括计算蝶形运算变量l、q、z，q=N/2l，z=w^q；w^q为旋转因子。

4.如权利要求3所述基于多核DSP平台的FFT并行方法，其特征在于，步骤5中处理器i进行当前第e阶的蝶形运算，具体步骤如下：

5-1)将c[i][N/2P]～c[i][N/P-1]的N/2p位数据发送至处理器(i+p/v)；c[i][·]表示处理i中的第·位数据；

5-2)将从处理器(i+p/v)接收到的N/2p位数据存储在本处理器c[i][N/2P]～c[i][N/P-1]；

5-3)进行循环迭代的蝶形运算：设置循环变量k的初值为0，终值为N/2P-1，循环步长为1；

计算m=(i*N/P+k)%l；product=c[i][N/2P+k]*z^m；

计算c[i][k]=c[i][k]+product；c[i][N/2P+k]=c[i][k]-product；

步骤6中处理器i进行当前第e阶的蝶形运算，具体步骤如下：

6-1)将c[i][0]～c[i][N/2P-1]的N/2p个数据发送至处理器(i-P/v)；

6-2)将从处理器(i-P/v)接收到的N/2p个数据存储在本处理器c[i][0]～c[i][N/2P-1]；

6-3)进行循环迭代的蝶形运算：设置循环变量k的初值为0，终值为N/2P-1，循环步长为1；

计算m=(i*N/P+k+N/2P)%l；product=c[i][N/2P+k]*z^m；

计算c[i][k]＝c[i][k]+product；c[i][N/2P+k]＝c[i][k]-product。