[发明专利]一种快速、自动化的定点FFT字长配置方法

摘要

本发明公开了一种快速、自动的定点FFT各级字长配置方法，具体过程如下首先针对定点快速傅里叶变换FFT，根据需求设定输入字长、最终输出信噪比以及FFT运算长度；以FFT每一级加减法运算均进行字长扩展和均不进行字长扩展的情况，计算每一级信噪比衰落的范围的下限和上限；利用最终输出信噪比以及每一级信噪比衰落的范围，计算得到FFT中各级输出信噪比的范围；利用各级信噪比的范围计算出各级截位向量的范围，从而得到各级字长的范围，并确定多组字长配置方案；对各组字长配置方案进行输出信噪比的验证，选取满足要求且存储资源消耗最少的一组作为最终字长配置方案。本发明能够节省存储资源，提高定点化子长配置效率。

主权项

一种快速、自动的定点FFT各级字长配置方法，其特征在于，具体过程如下：步骤一、针对定点快速傅里叶变换FFT，根据需求设定约束条件：输入字长、最终输出信噪比以及FFT运算长度；步骤二、以FFT每一级加减法运算均进行字长扩展的情况，计算每一级的信噪比衰落值作为衰落值范围的下限，以每一级加减法运算均不进行字长扩展的情况，计算每一级的信噪比衰落值作为衰落值范围的上限，从而得到FFT中每一级信噪比衰落的范围；步骤三、利用所述最终输出信噪比以及每一级信噪比衰落的范围，计算得到FFT中各级输出信噪比的范围；步骤四、利用FFT中各级输出信噪比的范围计算出各级截位向量的范围，从而得到各级字长的范围，并确定多组字长配置方案；步骤五、对各组字长配置方案进行输出信噪比的验证，剔除未达到最终输出信噪比要求的字长配置方案，并在满足最终信噪比要求的字长配置方案中，选取存储资源消耗最少的一组作为最终字长配置方案；所述步骤二中计算每一级的信噪比衰落值的具体方法为：利用定点仿真语言SystemC，对每一级加减法运算均进行字长扩展、以及每一级加减法运算均不进行字长扩展的两种情况的定点FFT进行仿真，计算两种情况下每一级输出信噪比，并将当前级的下一级输出信噪比与当前级输出信噪比做差作为当前级衰落值；所述FFT为基22FFT，其中输入字长为b0，最终输出信噪比为SQNRout，FFT运算长度为N，则FFT运算每一级i的字长为其中Ti为第i级截位向量；则所述步骤四中，利用FFT中各级输出信噪比的范围计算出各级截位向量的范围的具体方法为：根据对基22FFT的建模分析，由第1级开始向最后一级逐级计算截位向量，其中对于第v级截位向量Tv，Tv=12log2(-1+1-4·2-3v·((14)-Σi=1v-1Ti·Σi=1v-1(14)Σj=i+1v-1Tj-Σk=1iTk·2-3v-SQNRout/SQNRv)2·2-3v·(14)-Σi=1v-1Ti),]]>SQNRv为第v级输出信噪比；所述步骤三中，在每一级信噪比衰落范围的区间上根据需要选取多个采样值，其中第i级采样值为Δi，则第i级输出信噪比为则每一级获得多个输出信噪比；然后利用每一级每个输出信噪比计算一个字长，在所述步骤五中，形成多组字长配置方案，每个字长配置方案中均包括log2 N+1个字长值分别为则该方案的存储资源消耗为：其中N为FFT运算长度。