[发明专利]用于LTE的FFT异步交叠变换装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及软件无线电领域，特别涉及一种基于双DSP结构的FFT异步交叠实现方法。

背景技术

随着高速无线网络的发展，采用OFDM(正交频分复用)的系统越来越多，而OFDM的实现采用了基于IFFT(逆向快速傅里叶变换)的生成方法。作为信号发送的逆向接收过程，FFT运算涉及到运算效率以及运算精度，是影响产品性能的关键指标。

一般方案的FFT的实现，出于时延要求，采用高速率的DSP（数字信号处理器）平台。根据所需计算的FFT点数，拆解成基2、基4或者混合基的模式分级处理，通过整序使得输出还原成原序。而每级所需的旋转因子通过存表或者实时计算实现。但是面对LTE（Long Term Evolution，长期演进）应用场景的2048此类的大点数，常用的实现方案存在问题：

1. 通用DSP只有基2或者基4加速器，大点数必须分解成多个小点，频繁来回调用小点模块实现，效率低，时延难以满足。

2. 包含大点数的FFT解决方案的TI新型芯片价格比较昂贵，且新架构的研究需要损耗大量时间。

3. 采用多个DSP实现的流水方案，要求DSP之间实时交互，且点计算中存储序位非常复杂。面对实时流水，对溢出的控制以及精度的补偿也需要繁琐的调整。

4. 常用的方案在混合基组合上做变动，算法非常成熟，性能提升空间很小。面对输入点数的变化，也非常不灵活。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术缺陷，提出一种高效简易的双单元的通用DSP的异步交叠FFT实现方法。

本发明所采用的技术方案提供一种用于LTE的FFT异步交叠变换装置，包括两个DSP运算单元以及一个公共存储器，两个DSP运算单元分别记为主DSP和辅DSP，公共存储器包括用于存储FFT中各点的点描述符、旋转因子存表、关联点描述以及辅DSP结束标识的存储单元；

所述点描述符包括点的描述部分和数据部分，描述部分包括级描述和运算状态描述，级描述为点运算所属级的标识，运算状态描述为当前所属级运算是否完成的标识；数据部分为点的数据信息，包括实部和虚部Q；

所述旋转因子存表包括每级运算所需的旋转因子；

所述关联点描述包括点运算所依赖的前一级的关联点；

所述辅DSP结束标识为，辅DSP运算任务完毕设置的结束标识，主DSP运算任务完毕后根据该标识判断整体运算是否结束。

本发明还提供基于上述用于LTE的FFT异步交叠变换装置实现的FFT变换方法，包括以下步骤，

步骤1，起始部分，包括由主DSP根据点数对FFT中各点进行整序，并触发辅DSP开始运算；

步骤2，异步交叠流水过程，包括由主DSP和辅DSP分别进行奇数级和偶数级的计算，各级的计算包括以FFT中所有点分别为计算点进行处理，实现方式为主DSP和辅DSP分别执行如下步骤，

步骤201，依次取一个计算点并查询计算点的点描述符，判断计算点是否满足运算条件，包括从级描述中得知计算点是否属于上一级，从运算状态描述中得知计算点在上一级是否已计算，

当计算点属于上一级且已计算时满足运算条件，将该计算点的级描述设为当前级，运算状态描述设为未计算，进入步骤202；

如果计算点不满足运算条件则循环等待直至条件满足；

步骤202，查询关联点描述，根据关联点的点描述符检查关联点状态，判定关联点是否满足运算条件，包括从级描述中得知关联点是否属于上一级，从运算状态描述中得知关联点在上一级是否已计算，

当关联点属于上一级且已计算时满足运算条件，进入步骤203；

如果关联点不满足运算条件则循环等待直至条件满足；

步骤203，查询旋转因子存表获取旋转因子；

步骤204，运算计算点，运算完成后设置计算点的描述符中描述部分，包括设置运算状态描述为当前级运算完毕；

步骤205，如果当前级中所有点运算完毕则转入步骤206，否则返回步骤201依次取下一个计算点进行运算；

步骤206，如果主DSP或辅DSP未计算完自己分配的级数则返回步骤201对下一级的计算点进行处理，如果辅DSP计算完毕则设置结束标识，而主DSP计算完毕则进入步骤3的运算终结过程；

步骤3，最后主DSP根据辅DSP的结束标识来判断运算终结。