[发明专利]一种任意点数FFT的可重构计算结构的调度方法

说明书

本发明属于任意点数FFT计算的可重构实现技术领域，尤其涉及一种任意点数FFT的可重构计算结构的调度方法，其采用的任意点数FFT的可重构计算结构由处理单元、接口控制器及调度模块、存储模块构成，包括：将处理单元互连，并与接口控制器构成一个可重构处理阵列；调度模块设计调度机制，生成配置信息并下发至可重构处理阵列；构建满足当前点数FFT计算的计算结构；基于构建的计算结构，根据调度机制为处理单元分发计算数据，进行FFT计算；将FFT计算的结果通过接口控制器返回至存储模块。本发明以固定处理单元可重构的方式，实现任意点数FFT计算，提高FFT计算的灵活性。

技术领域

本发明属于任意点数FFT计算的可重构实现技术领域，尤其涉及一种任意点数FFT的可重构计算结构的调度方法。

背景技术

FFT是离散傅里叶变换的快速算法，可以将信号由时域变换到频域，在雷达信号处理、卫星导航长码直补、图像处理、测量仪器等领域广泛应用。当前，高速实时数字信号处理对系统性能要求很高，特别是FFT点数较大时，高性能的FFT计算是十分必要的。通用DSP可以以二维矩阵的计算方式处理大点数FFT，但其处理速度慢，往往难以满足系统实时性要求。可编程逻辑器件，如FPGA等允许设计人员利用并行处理技术实现高速FFT计算，只需单个器件就能实现期望的性能，但受片上资源限制，计算点数范围小，而且在计算大点数FFT过程中，功耗较大。

可重构计算以其兼顾通用处理器(GPP)的灵活和专用集成电路(ASIC)的高效，在数值线性计算、数字信号处理、生物信息学及网络通信与信息安全等一些领域中被广泛设计与应用。可重构计算正在成为加速科学计算的一种非常重要的选择。将可重构计算应用于FFT的计算，针对任意点数FFT，通过快速重构具有不同计算功能处理单元的方式实现FFT的计算，不仅能够使系统具有计算可变点数FFT的灵活性，同时能够充分挖掘计算过程中的并行性与流水性，从而大幅提高系统的计算效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种任意点数FFT的可重构计算结构与调度方法，以提高FFT计算的效率与灵活性，适应不同的应用场景。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种任意点数FFT的可重构计算结构的调度方法，其采用的任意点数FFT的可重构计算结构由处理单元、调度模块、接口控制器及存储模块构成；

处理单元对输入的任意点数进行FFT计算，所述处理单元包括PE₁、PE₂、PE₃，其中PE₁为基-8蝶形运算处理单元，PE₂为基-4蝶形运算处理单元，PE₃为基-2蝶形运算处理单元；

调度模块根据当前可用的处理单元数目、FFT计算性能需求及待FFT计算的点数，设计调度机制，生成配置信息并下发至接口控制器；

接口控制器接收调度模块下发的配置信息及存储模块下发的待FFT计算的点数，并根据调度模块下发的配置信息构建计算结构及为处理单元分发待FFT计算的点数；

存储模块下发待FFT计算的点数至接口控制器，并接收处理单元输出的任意点数的FFT计算结果；

基于所述任意点数FFT的可重构计算结构，实现任意点数FFT计算的可重构计算结构调度，包括以下步骤：

步骤1：将处理单元互连，并与接口控制器构成一个可重构处理阵列；

步骤2：调度模块根据当前可用的处理单元数目、FFT计算性能需求及待FFT计算的点数，设计调度机制，生成配置信息并下发至可重构处理阵列；

步骤3：接口控制器接收调度模块下发的配置信息，根据配置信息配置处理单元之间的互连关系，构建满足当前点数FFT计算的计算结构；