[发明专利]一种基于可配置非标准浮点数据的5G通信内接收机

说明书

本发明提供一种基于可配置非标准浮点数据的5G通信内接收机，包括：FFT协处理器，用于接收定点格式的数字信号并将其配置为非标准浮点格式的数字信号，基于配置后的数字信号执行FFT运算，将运算后的非标准浮点格式的数字信号进行压缩，得到压缩的包括OFDM符号的数据信号和解调参考信号的数字信号；PDSCH信道估计协处理器，用于对解调参考信号进行解压缩，根据解压缩后的解调参考信号进行信道估计，得到OFDM符号上的信道估计数据，对信道估计数据进行信道均衡系数运算，得到信道均衡系数并对其进行压缩；PDSCH信道均衡协处理器，用于对数据信号和信道均衡系数进行解压缩，根据解压缩后的信道均衡系数对数据信号进行信道均衡处理，得到均衡后的数据信号以进行解调。

技术领域

本发明涉及无线通信领域和集成电路设计领域，具体来说，涉及一种基于可配置非标准浮点数据的5G通信内接收机。

背景技术

无线通信物理层数字信号处理模块包括FFT、信道估计、信道均衡、信道状态测量、解调、译码等；本发明中将符号级处理流程称为内接收机，比特级处理流程称为外接收机，如图1所示，图1为无线通信内接收机处理流程简图。现有内接收机解决方案是采用一系列协处理器，例如FFT协处理器、信道估计协处理器、信道均衡协处理器、信道状态测量协处理器等，通过公有/私有总线，挂接在主处理器周围；主处理器与协处理器之间的数据交互通过共享存储来实现。

内接收机量化方案，为了实现简单，一般会采用定点16bit数据格式进行运算；2G/3G/4G通信，数据带宽在Kbps到Mbps之间，现有通信架构及内接收机在总线带宽、内部存储、数据动态范围、芯片面积和功耗方面都表现良好，可以满足基础通信需求。随着5G、6G时代到来，现有通信架构及内接收机方案在总线带宽、内部存储、数据动态范围等方面均遇到了问题，尤其在终端基带芯片中，对芯片功耗敏感，以上问题的影响更加突出，必须寻找更优的解决方案，来应对未来通信高带宽、低功耗需求。

无线通信物理层关键技术包括FFT、信道估计、信道均衡、译码等，对实时性要求比较高；若在规定时间内无法正确解析数据，就会出现频繁丢包现象。而5GNR(New Radio，新空口，即基于OFDM的全新空口设计的全球性5G标准)在4x4MIMO场景中，内接收机MAC算子消耗达到200个以上，数据存储达到1MByte以上。因此，现有内接收机所需传输和存储的数据量大使得芯片面积过大，同时会产生很大功耗；另外，在高阶调制256QAM及以上时，涉及的数据动态范围变大，基于纯定点格式的数据进行运算导致数据动态范围和数据精度两方面很难达到平衡，量化性能表现不佳，迫切需要新的解决方案来应对以上问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种基于可配置非标准浮点数据的5G通信内接收机。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

根据本发明的第一方面，提供一种基于可配置非标准浮点数据的5G通信内接收机，包括：FFT协处理器、PDSCH信道估计协处理器和PDSCH信道均衡协处理器，协处理器间通过私有数据总线互连，其中，FFT协处理器，用于在5G通信时接收输入的定点格式的数字信号，按预定规则将输入的数字信号配置为非标准浮点格式的数字信号，基于非标准浮点格式的数字信号执行FFT运算，将运算结束后的非标准浮点格式的数字信号配置为定点格式的数字信号并进行压缩处理，得到压缩的数字信号，其中，数字信号包括OFDM符号的数据信号和解调参考信号；PDSCH信道估计协处理器，用于对解调参考信号进行解压缩处理，根据解压缩后的解调参考信号进行信道估计，得到OFDM符号上的信道估计数据，对信道估计数据进行信道均衡运算，得到信道均衡系数，对信道均衡系数进行压缩处理，得到压缩后的信道均衡系数；PDSCH信道均衡协处理器，用于对数据信号和信道均衡系数进行解压缩处理，根据解压缩后的信道均衡系数对解压缩后的数据信号进行信道均衡处理，得到均衡后的数据信号以进行解调。