[发明专利]缩放信息传播方法及其在定点FFT的VLSI实现中的应用

权利要求书

1.一种系统中缩放信息传播方法，所述系统同时包含线性可分解变换过程及该线性可分解变换过程的逆过程，该线性可分解变换过程的逆过程定义为线性可分解变换逆过程；在时间或空间上，线性可分解变换过程与线性可分解变换逆过程是分离的，则线性可分解变换过程或者线性可分解变换逆过程中的任意一个过程能够先进行，则剩余的另外一个过程随后进行；进一步将先进行的线性可分解变换过程或者线性可分解变换逆过程定义为线性可分解变换一，将后进行的可分解变换逆过程或线性可分解变换过程定义为线性可分解变换二，其特征在于，所述缩放信息传播方法用于实现数字信号处理DSP中线性可分解变换的位宽优化和节能的硬件实现，包括以下步骤：

在系统设计阶段：

将线性可分解变换二中每个阶段的操作取反作为线性可分解变换一的相应阶段的操作；

为线性可分解变换二的每个阶段设计比特位宽；

在线性可分解变换一中插入缩放信息收集模块和缩放决策模块，在线性可分解变换二中插入多路复用器；

在系统运行阶段：

线性可分解变换一运行时，通过缩放信息收集模块收集并计算线性可分解变换二每个阶段可能所需的位宽和饱和成本；缩放决策模块基于每个阶段的所需的位宽和饱和成本判断是否需要缩放，以获得最佳缩放策略，包括以下步骤：

若当前阶段所需的位宽小于预先设计的比特位宽，则缩放决策模块判断当前阶段不需要进行缩放；若当前阶段所需的位宽大于预先设计的比特位宽，则进一步判断饱和成本是否大于定值超参数n，约定量化误差为一个定值超参数n，若饱和成本小于定值超参数n，则缩放决策模块判断当前阶段不需要进行缩放，若饱和成本大于定值超参数n，则缩放决策模块判断当前阶段需要进行缩放；

线性可分解变换二运行时，在每个阶段，由多路复用器执行缩放决策模块输出的缩放决策。

2.如权利要求1所述的一种系统中缩放信息传播方法，其特征在于，在系统设计阶段，为线性可分解变换二的每个阶段设计比特位宽时，所选择的比特位宽在保证饱和误差为小于n的前提下尽可能最小。

3.如权利要求1所述的一种系统中缩放信息传播方法，其特征在于，所述缩放决策模块将缩放决策表达成一串位宽与阶段数相同的比特序列，设线性可分解变换一以及线性可分解变换二共有M个阶段，则比特序列的长度为M，比特序列中的第m位元素的值为0或者1，代表不需要缩放或需要缩放，m＝1,2,......,M。

4.如权利要求3所述的一种系统中缩放信息传播方法，其特征在于，由多个所述比特序列组成一个数据块，整个数据块共享相同的缩放决策，通过调整数据块大小，能够获得更密集和更优化的比例尺决策，或者能够获得稀疏和更保守的比例尺决策。

5.如权利要求1所述的一种系统中缩放信息传播方法，其特征在于，所述线性可分解变换一与所述线性可分解变换二相邻，或者在所述线性可分解变换一与所述线性可分解变换二之间插入其他对称的数据处理组件。

6.一种如权利要求1所述的系统中缩放信息传播方法在定点FFT的VLSI实现中的应用，其特征在于，所述线性可分解变换过程为快速傅立叶变换，所述线性可分解变换逆过程为快速傅立叶逆变换，则所述线性可分解变换一为先进行的快速傅立叶变换或快速傅立叶逆变换，所述线性可分解变换二为后进行的快速傅立叶逆变换或快速傅立叶变换；

所述为线性可分解变换一的每个阶段设计比特位宽时，该比特位宽为VLSI设计中预计的比特位宽；

所述线性可分解变换二运行时，在每个阶段，在线性可分解变换二的VLSI架构上，由多路复用器执行缩放决策模块输出的缩放决策，从而使得缩放决策模块输出的缩放决策服务于所述线性可分解变换二的定点VLSI实现。