專利名稱：使用主要因素算法的最佳離散傅利葉轉(zhuǎn)換方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及與離散傅利葉轉(zhuǎn)換(discrete Fourier transforms，DFT)。特別地，本發(fā)明涉及一種使用主要因素算法(prime factor algorithm，PFA)來實現(xiàn)離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)成分的裝置與方法。

背景技術：
在一基站與一用戶設備(user equipment，UE)之間的碼分多址(CDMA)無線通訊中，信道估計是在該碼分多址(CDMA)時隙的訓練序列(midamble)部分所完成。根據(jù)該系統(tǒng)叢發(fā)(burst)型態(tài)，一典型碼分多址(CDMA)的周期長度Lm是為256或512碼片長。然而，該訓練序列的一P部分，是為了信道估計的數(shù)字化程序而截斷為分別變成192或456碼片長，以消除該訓練序列中，相鄰數(shù)據(jù)叢發(fā)的可能流出(bleeding)數(shù)據(jù)，而損害該信道的估計。
該離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)是一通用的數(shù)學工具，其以第1式所定義的方式，將該輸入信號從離散時間域轉(zhuǎn)換至離散頻率域之中 第1式 其中，Wnk＝e-j2πnk/N表示一具有對應為cos(2πnk/N)與sin(2πnk/N)的實部與虛部旋轉(zhuǎn)因素。
當有N個點利用離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)來處理時，要完成該處理動作的操作數(shù)目是與N2的維度有關。使用一以2為基數(shù)的快速傅利葉轉(zhuǎn)換(a radi×2Fast Fourier Transform，F(xiàn)TT)處理一具有N點的數(shù)字信號時，該操作數(shù)目則被明顯減少至N log(N)的維度。然而，在利用2為基數(shù)的快速傅利葉轉(zhuǎn)換(FTT)方法時的缺點是，在要被處理的數(shù)目N點并不是2N(基底為2)的維度，像是P＝192或是456的情況之下，該輸入必須以0填充。利用人工增加0于輸入信號的方式，由于是以一并非真實代表該信號的數(shù)值集合來進行處理，則該信道估計便變成更為一近似值。
一個解決方式是利用基于該P的主要因素的較小尺寸的矩陣處理，來分解該數(shù)字信號，使其具有離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)的正確性，且該操作數(shù)目明顯的接近于該較少的快速傅利葉轉(zhuǎn)換(FTT)。
于一碼分多址(CDMA)接收器中，硬件空間內(nèi)存的最小化是一主要的考量。一般所使用的通訊端口數(shù)目的內(nèi)存，是具有較少的像是單一或雙通訊端口內(nèi)存，而并非以多重平行輸入/輸出端口獲得有利的操作效率。當數(shù)據(jù)點是利用有限輸入/輸出(I/O)端口的許多地址所儲存時，該硬件變成該數(shù)據(jù)處理的限制因素，而重新取得該數(shù)據(jù)以實現(xiàn)可能需要重復內(nèi)存存取的計算時是沒有效率的。因此，在離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)處理期間，為了不要時常重新取得數(shù)據(jù)，以及在有限的最小硬件存取限制之下，其較佳地是在一數(shù)據(jù)片段上盡可能實現(xiàn)許多操作。


發(fā)明內(nèi)容
一離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)處理的裝置與方法，是使用主要因素算法(PFA)來進行，其基于以一碼分多址(CDMA)接收器所接收的訓練序列碼片數(shù)值的選擇數(shù)目P，該P具有一相關于主要因素F的復數(shù)M，而該離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)處理是被分為M個連續(xù)的F點的離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)處理。在每個F點的離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)中，該P數(shù)據(jù)值是從一單一通訊端口內(nèi)存中重新獲得，且由一控制器選擇性地排列至平行快速緩沖貯存區(qū)中，以對該相關于儲存在平行寄存器中旋轉(zhuǎn)因素的分解因素最佳化。該排列的輸入是分解為二或更多個平行主要因素算法(PFA)回路，其包括了可考慮任何尺寸的F點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)配置的加法器或乘法器。該主要因素算法(PFA)回路的輸出，是利用為了傳送至內(nèi)存的數(shù)值輸出排列做準備的聯(lián)合回路來處理。一旦為了該M個離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)循環(huán)的所有的P數(shù)值被處理了，為了該剩余M循環(huán)的過程是利用剩余的F數(shù)值而被重復。操作與硬件是以利用該旋轉(zhuǎn)因素內(nèi)在對稱性的輸入排列來最小化。



圖1說明一包括離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)的信道估計過程的框圖。
圖2A說明為了點N0-N7的8點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)的角度分配。
圖2B說明為了旋轉(zhuǎn)集合0-7與點N0-N7的8點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)的實部與虛部旋轉(zhuǎn)因素。
圖2C說明為了一8點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)過程的實部與虛部的最佳化分解方程式。
圖3A說明為了點N0-N18的19點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)的角度分配。
圖3B說明為了旋轉(zhuǎn)集合0-18與點N0-N7的實部旋轉(zhuǎn)因素。
圖3C說明為了旋轉(zhuǎn)集合0-18與點N0-N7的虛部旋轉(zhuǎn)因素。
圖3D說明為了一19點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)過程的實部與虛部的最佳化分解方程式。
圖4A說明一使用主要因素算法(PFA)的456點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)過程的處理流程圖。
圖4B說明一使用主要因素算法(PFA)的192點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)過程的處理流程圖。
圖5說明符合本發(fā)明，使用以實現(xiàn)該修正離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)過程的回路框圖。
圖6A說明于圖5中所說明，用來實現(xiàn)一主要因素算法(PFA)函數(shù)的回路框圖。
圖6B說明一圖6A中所表示的回路的替代實施例。
圖7說明一利用圖5中所表示回路的不同階段的8點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)的數(shù)據(jù)流時間安排。

具體實施例方式 于此所描述的最佳化離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)過程，可以任何適合于信號處理的裝置、系統(tǒng)或過程來利用。雖然為了通訊系統(tǒng)基站或用戶設備(UE)的信道估計，該較佳應用是使用最佳離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFTs)，但其也可適用于其它離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)的應用，包括但不局限于，在一基站或用戶設備(UE)處的多用戶檢測。
圖1說明同樣地建立于一碼分多址(CDMA)接收器之中，為了一基站或用戶設備(UE)，以及使用一多用戶檢測器(multiuser detector，MUD)的信道估計過程框圖。該多用戶檢測器(MUD)是用來估計為了多用戶通訊時的數(shù)據(jù)。初始化軟件10是從一基站至另一基站的用戶設備(UE)的每一傳遞動作中所執(zhí)行。在初始化期間，每個復數(shù)的基本訓練序列碼的離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)是被計算與儲存的。一復數(shù)的基本訓練序列碼101代表了一理想的預定訓練序列，在實現(xiàn)信道估計時使用為該接收信號比較的參考。該訓練序列101數(shù)值是被傳送通過一倒轉(zhuǎn)次序模塊(block)102，一儲存于內(nèi)存中的離散傅利葉轉(zhuǎn)換模塊103，并以一代表了該被處理的點數(shù)的數(shù)值P相乘，而接著該輸出的倒數(shù)器(reciprocal)105是被計算，以完成該初始化過程。
該接收通訊叢發(fā)106是以圖1中表示的算法20來處理。如圖1中所表示，于該接收信號的訓練序列的數(shù)值數(shù)目，以一長度Lm表示，是被以在估計過程期間，被操作的數(shù)值的部分P而減少。該訓練序列的P部分是以實現(xiàn)該函數(shù)(P×IDFT)的模塊110接收，其中該IDFT表示反離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)過程。該復數(shù)的共軛操作107、108是在該離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)109之前，對該訓練序列數(shù)值以離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)實現(xiàn)，而分別于該離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)109之后，產(chǎn)生一反離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)110。一離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)112是對該初始化10的結(jié)果產(chǎn)品實現(xiàn)且該訓練序列處理20產(chǎn)生一聯(lián)合信道反應113。此完全的過程可以第2式來表示。
第2式 其中[bi]i＝0 P-1是該復數(shù)的共軛接收訓練序列信號Ri的離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)， 第3式 且[ai]i＝0 P-1是該復數(shù)的基本訓練序列碼mi的離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)[a0 a1…aP-1]＝DFT([mP mP-1…m1]) 第4式 此后表示的該最佳離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)，是如圖1中表示有關離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)模塊109、112。符合本發(fā)明的該離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)第一最佳化形式是利用一主要因素算法(PFA)的較快的主要數(shù)目計算來加快處理。一主要因素算法(PFA)可在該處理數(shù)值P的數(shù)目，可被一基本上彼此之間有關的因素F除盡的時候使用。該算法可為不同重復P/F時間的排列，被區(qū)分為為不同的模塊。舉例而言，在P＝456時，三個可能的主要因素是F1＝3、F2＝8與F3＝19，其中3×8×19＝456。在一第一模塊M1，一3點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)是重復8×9＝152次，在一第二模塊M2，一8點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)是重復3×19＝57次，在一第三模塊M3，一19點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)是重復3×8＝24次。因此，對一數(shù)值P＝456而言，使用一主要因素算法(PFA)來最佳化該離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)過程，可減少該操作數(shù)目，因為(3*152)+(8*57)+(19*24)＝1368，其是明顯少于P2＝207,936。
一離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)第二最佳化形式，可以排列該具有一般旋轉(zhuǎn)因素與旋轉(zhuǎn)集合的離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)的N點來達成。如圖2A中所表示，為了一8點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)的角度分配，在點N1與N7、N2與N6以及N3與N5之間具有一顯著的角度對稱性。每個離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)輸出可考慮成一輸入行向量乘以該旋轉(zhuǎn)因素集合列向量。這些旋轉(zhuǎn)向量在一旋轉(zhuǎn)之間(inter-twiddle)集合與一旋轉(zhuǎn)內(nèi)部(intra-twiddle)集合兩者中都具有對稱性，因此可利用所要求的較少乘法運算進行離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)的最佳化。該旋轉(zhuǎn)內(nèi)部(intra-twiddle)因素集合對稱性可于圖2B中所見，其中點N3與N5、N2與N6以及N1與N7的字段，因為其角度關是而具有對稱性。相同的，除了點N5、N6與N7字段的數(shù)值是分別與點N3、N2及N1字段的數(shù)值相反之外，虛部旋轉(zhuǎn)因素亦具有對稱性。為了實部旋轉(zhuǎn)因素的旋轉(zhuǎn)集合3與5、2與6以及1與7的旋轉(zhuǎn)之間(inter-twiddle)因素集合的對稱性是于圖2B中所顯示。對該虛部旋轉(zhuǎn)因素而言，除了該集合5、6、7是與該集合3、2、1為相反的符號以外，同樣的集合亦是對稱的。利用這些對稱性，圖2C說明該信號的實部與虛部的離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)計算的減少的數(shù)目，其中cos(ki)與sin(ki)分別表示該實部與虛部旋轉(zhuǎn)因素，XR(0...7)表示8點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)的點N0至N7的實部數(shù)值，而XI(0...7)表示該虛部數(shù)值。如圖2C中所示，其具有五個旋轉(zhuǎn)因素cos(k0)至cos(k4)與四個旋轉(zhuǎn)因素sin(k1)至sin(k4)。是此方法的一般旋轉(zhuǎn)因素排列該XR、XI數(shù)值，因為有k0至k7的旋轉(zhuǎn)集合處理過程，大約有一半的操作需要被實現(xiàn)。因此可利用旋轉(zhuǎn)之間集合與旋轉(zhuǎn)內(nèi)部集合的最佳化，實現(xiàn)一4倍速度的改進。
圖3A、3B、3C與3D是有關一19點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)，其相似于圖2A、2B與2C所說明的該8點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)。值得指出的是該奇數(shù)尺寸19點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)之中，只有該點N0是沒有與其它剩余18點所對稱的。此意味著不像該具有兩個對稱點N0與N4的偶數(shù)尺寸8點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)，一奇數(shù)尺寸離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)在只有一對稱點時可以增加效率且少一的額外的計算集合需被實現(xiàn)。如第3B與3C圖中所顯示，旋轉(zhuǎn)集合1-9是代表該剩余的旋轉(zhuǎn)集合10-18。該離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)點N1-N9的字段也同樣的與點N10-N19對稱，表示該后者集合在計算上，如系數(shù)一樣對儲存而言是多余與不需要的。轉(zhuǎn)至圖3D，說明該19點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)的輸入的最佳化集合，其實部旋轉(zhuǎn)因素cos(ki)是從19的未最佳化集合至10的減低的集合，而該虛部旋轉(zhuǎn)因素sin(ki)是減至一9的集合。因為sin(k0)＝0，此旋轉(zhuǎn)因素可省略而僅剩九個虛部旋轉(zhuǎn)因素。
如8點與19點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFTs)的有效操作群集說明于第2C與3D圖，可以一般化描述為 對奇數(shù)P

第5、6式 而對偶數(shù)P 第7、8式 圖5說明該修正離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)處理的回路框圖。模塊501表示使用來儲存訓練序列碼片部分P的內(nèi)存。一控制器560，較佳地是為一內(nèi)存，目前的使用根據(jù)該F點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)模塊選擇性的處理該P數(shù)值的集合。此存在經(jīng)由從內(nèi)存501重新獲得該P數(shù)值的MUX561，并分配該P數(shù)值至下一階段。在階段1與2之間，該P數(shù)值的集合是于N群集中處理，其中N＝F，且隨后傳輸通過通訊端口562、563，至快速緩沖貯存區(qū)內(nèi)存502與503，較佳地是為隨機存取內(nèi)存?？焖倬彌_貯存區(qū)502、503重新獲得該碼片數(shù)值至輸入寄存器572、573，且從輸出寄存器582、583，以儲存于內(nèi)存504、505，較佳地是為只讀存儲器的預定旋轉(zhuǎn)因素，同時地分配其為在階段3的一輸入排列，以產(chǎn)生使用該上述平行效能的該最佳化離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)函數(shù)。該旋轉(zhuǎn)因素是從輸出寄存器574、575于階段3所分配。
該修正離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)的排列，一般可以第9與10式來表示。
輸入地址＝(n1*T1*F+n2*F’)Mod(Input Data Size) 第9式 輸出地址＝(n1*T1*F+n2*T2*F’)Mod(Input Data Size)第10式 其中 F＝使用為該離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)尺寸的因素 F’＝該重復離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)(輸入數(shù)據(jù)尺寸/離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)尺寸)的數(shù)目 T1＝1，是由F*T1Mod F’所解 T2＝1，是由F’*T2Mod F所解 n1＝1至F’，每個新離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)的增加量 n2＝1至F，在每個離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)中遍及各點的增加量 此計算對該數(shù)據(jù)尺寸的每個因素F是分別執(zhí)行。以該456輸入數(shù)據(jù)尺寸處理分為三個3、8與19點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFTs)的模塊而言，該上述的變量為 F＝3、8或19 F’＝456/3、456/8或456/19 n1＝1至152、1至57或1至24 n2＝1至3、1至8或1至19 回到圖5，輸入寄存器506-511于階段4，為了該主要因素算法(PFA)回路520、521，依序接收該輸入排列，以實現(xiàn)該F點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)處理。藉由使用兩平行主要因素算法(PFA)回路520、521，其依序帶有兩旋轉(zhuǎn)寄存器504、505，此修正離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)處理在一正常的離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)處理下具有兩倍能力。加法器531-538伴隨著寄存器541-548工作，以實現(xiàn)主要因素算法(PFA)回路520、521為了一單一旋轉(zhuǎn)集合輸出的連續(xù)加總。一旦為了一單一旋轉(zhuǎn)集合的有關的操作于階段5完成，該結(jié)果于階段6傳送至一對應的輸出寄存器551-558。一寄存器565于階段7暫時地儲存該主要因素算法(PFA)輸出599，以通過該單一通訊端口傳送至內(nèi)存501。
圖4A說明以圖1中的離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)模塊109、112，使用主要因素算法(PFA)的456點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)的完整過程流程圖。在程序401、該接收的訓練序列碼片數(shù)值開始從內(nèi)存每一次重新獲得一數(shù)值，并填充至暫時內(nèi)存輸出寄存器561，以及接著至兩單一通訊端口數(shù)據(jù)快速緩沖貯存區(qū)輸入寄存器572、573。接著于程序402中，為該8點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)的輸入排列是藉由重新獲得該儲存于寄存器574、575的預定旋轉(zhuǎn)因素，至輸入端口508、511，以一達成于圖2C中的最佳分解而依序?qū)崿F(xiàn)。同時的，該碼片數(shù)值是從該數(shù)據(jù)快速緩沖貯存區(qū)輸出寄存器582、583傳遞至主要因素算法(PFA)回路520、521的主要因素算法(PFA)回路輸入端口寄存器506、507、509、510，其是平行于該旋轉(zhuǎn)因素輸入端口寄存器506、511。
在程序403，每個主要因素算法(PFA)回路520、521實現(xiàn)一關于該離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)的不對稱點(例如一8點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)的N0)，以及對稱點對(例如例如一8點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)的N1與N7)的后序操作集合。對一使用兩主要因素算法(PFA)回路的8點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)，該456數(shù)值的前八個N0-N7是以三個操作集合處理。在該第一操作集合中，主要因素算法(PFA)回路520操作該點N0-N7的旋轉(zhuǎn)集合0，而同時該主要因素算法(PFA)回路521操作該點N0-N7的旋轉(zhuǎn)集合1。一旦該加總完成并傳送至輸出寄存器551-558，該次一操作集合便分別由主要因素算法(PFA)回路520、521實現(xiàn)該旋轉(zhuǎn)集合2與3，且該結(jié)果接著被加總并進一步由程序404與405處理。該最終操作集合是由主要因素算法(PFA)回路520實現(xiàn)該旋轉(zhuǎn)集合4。這三個操作集合以該主要因素算法(PFA)回路于456點的前8點，一起形成該57個重復離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)操作的第一操作。
程序404為了圖5的階段6的輸出儲存，實現(xiàn)該輸出排列，以使得該內(nèi)存輸入寄存器565為該8點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)，可適當?shù)匾佬蚪邮赵撦敵鰯?shù)值。在程序405中，該排列輸出是暫時儲存于寄存器565中，且內(nèi)存中該456個位置是以該8點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)產(chǎn)生的主要因素算法(PFA)輸出數(shù)值599的新集合而更新。
應注意的是該程序402-405為了該F點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)的一循環(huán)中的重復操作集合而同時發(fā)生。
程序406-410為了一19點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)重復程序401-405，且同樣地，程序411-415為了一3點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)重復該同樣的集合。于程序415中儲存于內(nèi)存的該最終輸出排列，代表由該三分別F點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFTs)產(chǎn)生的結(jié)果，并且是與該單一456點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)所形成的結(jié)果完全相同。應被注意的是利用依序改變的三F點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFTs)的實現(xiàn)，可獲得相同的結(jié)果。
相同的，一使用主要因素算法(PFA)的192點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)，如同圖4B中顯示的程序451-460一樣，可利用接在該64點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)的3循環(huán)之后的3點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)的64循環(huán)實行。交替地，程序456-460中的該64點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)是較在程序451-455中說明的該3點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)所優(yōu)先實行，并可獲得同樣結(jié)果。
圖6A說明主要因素算法(PFA)回路，包括該實部與虛部數(shù)據(jù)信號處里的細節(jié)。該實部旋轉(zhuǎn)因素601與虛部旋轉(zhuǎn)因素604是從寄存器508中粹取，并利用該主要因素算法(PFA)引擎520的處理而分裂為兩個輸入路徑。乘法器607、608、609與610是依序使用來控制該主要因素算法(PFA)引擎的實部與虛部數(shù)值，其使得該復數(shù)的共軛函數(shù)107得以實現(xiàn)。
回到圖2C，A與B字段包含為該離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)處理的實部表示，藉由加法器611與乘法器615產(chǎn)生于A字段中的表示，以及以減法器612與乘法器616產(chǎn)生于B字段中的表示。對一8點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)而言，只有加法器621是需要來實行字段A與B的每一列的加法操作，加法器531與寄存器541是接著使用來對字段A與B的每一列進行加法。一旦字段A與B的每一表示已經(jīng)被加總時，一控制器560為了該輸出寄存器551較佳地是實行一寫入。一MUX632是為了控制該從寄存器551與553至內(nèi)存寄存器565的輸出而存在，使得復數(shù)的共軛108可被實現(xiàn)。輸出寄存器552為了其它的F點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)計算，儲存來自一由減法器622、加法器532與寄存器542、552產(chǎn)生的離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)表示的可選擇性平行處理的結(jié)果，其字段A與B之間的減法操作可能因為正向與負向的旋轉(zhuǎn)因素變化而需要。于圖2C中字段C與D所說明的虛部表示，是相同的以減法器613、加法器614、乘法器617與618、減法器623、加法器533與寄存器543、553而計算。為此特定的虛部F點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)計算，加法器624與534、以及寄存器544、554是不需要的，不過可能為了其它F數(shù)值時所使用。
圖6B說明于圖6A中說明的主要因素算法(PFA)回路的一替代實施例，其中額外的平行加法器是在乘法器615-618下游所使用，以可選擇性地提供該正向與負向旋轉(zhuǎn)數(shù)值所要求的進一步同時操作。操作器651-654是使用來代替為了該離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)實部的操作器621、622。在考慮加法或減法操作時，操作器731-734是與該加法器531、532有關的。加法寄存器741-744與輸出寄存器751-754相同是受到控制器560所控制，以傳送該離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)結(jié)果至實部輸出MUX631。相同的，對該離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)操作的虛部而言，于圖6B中說明的四個加法器單元的平行集合，是用來取代圖6A中所說明的兩加法器的平行集合。加法器單元655-658與735-738可以對從該乘法器617、618的離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)因素輸出，實現(xiàn)加法或減法。加法寄存器745-748與輸出寄存器755-758實現(xiàn)與加法器寄存器543、544以及輸出寄存器553、554相同的函數(shù)，以為了傳送離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)的結(jié)果至虛部輸出MUX634。
圖7說明對一8點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)而言，在圖5中階段1-7的數(shù)值處理的時間序列。在階段1，該前8個數(shù)值是從內(nèi)存501藉由該單一通訊端口，于每時鐘脈沖，重新接收一數(shù)值至寄存器561。在階段2，數(shù)據(jù)快速緩沖貯存區(qū)輸入寄存器572重新取得較階段1延遲一時鐘脈沖的點N0-N4的前5個數(shù)值?？焖倬彌_貯存區(qū)輸入寄存器573接收較后的點N5-N7的三數(shù)值，其相較階段亦延遲一時鐘脈沖。從時鐘脈沖10-15于階段3與4，該輸入排列在該數(shù)據(jù)快速緩沖貯存區(qū)輸出寄存器582、583，旋轉(zhuǎn)寄存器574、575與該主要因素算法(PFA)回路輸入端口506-511之間，是為了帶有旋轉(zhuǎn)集合0與1的點N0-N7而顯示。如圖7所說明的，每個離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)點的數(shù)值是與在該旋轉(zhuǎn)集合中的相關旋轉(zhuǎn)因素一起傳送。其也明顯的利用兩旋轉(zhuǎn)寄存器574與575，兩旋轉(zhuǎn)集合可在每個時鐘脈沖之間被排列。對該對稱的離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)點，就如同N1與N7，該之前描述的最佳化是為了每個時鐘脈沖所說明，就如同每個對稱對數(shù)值是以時共有的旋轉(zhuǎn)點所排列一樣。
在階段5，于階段5之后的一時鐘脈沖，該主要因素算法(PFA)回路520、521的輸出是被加法寄存器541、545與546所接收。對每個后續(xù)的脈沖，當每一循環(huán)的最終離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)操作是被接收(從階段4，時鐘脈沖15)與被加總時，該加法器531、535與536實現(xiàn)該主要因素算法(PFA)回路輸出加總至被加法寄存器541、545與546所儲存的在前的主要因素算法(PFA)回路輸出，直至該第五脈沖(時鐘脈沖16)為止。之后于階段6，每個來自加法寄存器541、545與546的加總數(shù)值，是于一單一時鐘脈沖之中，被傳送該輸出寄存器551、555、556，其這些數(shù)值是被維持至內(nèi)存輸入寄存器565于每個時鐘脈沖傳送每個數(shù)值至該內(nèi)存501。
因此，于時鐘脈沖21，該8離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)點N0-N7的第一集合，是以該首先2旋轉(zhuǎn)集合0與1來處理。同時，在每個階段，該點N0-N7是以該之后每個集合具有5時鐘脈沖的兩旋轉(zhuǎn)集合所處理。例如，在階段3，旋轉(zhuǎn)集合0與1是于時鐘脈沖10-14之間所處理，旋轉(zhuǎn)集合2與3是于脈沖15-19之間所處理，而旋轉(zhuǎn)集合4是在脈沖20-24之間所處理。該第一完全離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)循環(huán)是由時鐘脈沖31所完成。
圖7中的陰影部分指出該第二離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)循環(huán)處理計時，以從內(nèi)存501所重新獲得的該8離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)點N8-N15的第二集合開始。該8點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)處理大致上是與為該第一循環(huán)描述所相似地，以57循環(huán)所完成。
于圖7中描述的該離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)處理的計時，一般上來說可代表任何的F點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)處理。
權利要求
1.一種用于由一無線接收機對一選擇數(shù)目P的訓練序列數(shù)據(jù)值進行離散傅利葉轉(zhuǎn)換處理的方法，其中P具有多個相對主要因素Ni，i＝1至M，其中所述方法包括下列步驟
將P個數(shù)據(jù)值儲存在內(nèi)存中；
在一控制回路從所述內(nèi)存輸入P個數(shù)據(jù)值達M個連續(xù)迭代，對于各因素Ni為1，使得K＝Ni，并為各個迭代處理P/Ni群集的數(shù)據(jù)值；以及
通過選擇性控制的離散傅利葉轉(zhuǎn)換處理電路對一選擇數(shù)目K的群集中的數(shù)據(jù)值進行離散傅利葉轉(zhuǎn)換處理，其包括
將旋轉(zhuǎn)集合儲存在與所有Ni因素的離散傅利葉轉(zhuǎn)換處理有關的第一和第二旋轉(zhuǎn)寄存器中；
在一第一快速緩沖貯存區(qū)接收K個數(shù)據(jù)值的每個群集的L個選擇數(shù)值，其中L≥K/2；
在一第二快速緩沖貯存區(qū)接收K個數(shù)據(jù)值的每個群集的其它K-L個數(shù)據(jù)值，因此于所述第二快速緩沖貯存區(qū)所接收的數(shù)據(jù)值的處理具有對稱于某些在所述第一快速緩沖貯存區(qū)所接收的數(shù)據(jù)值的選轉(zhuǎn)集合；
通過一第一主要因素算法回路處理來自所述第一與第二快速緩沖貯存區(qū)及所述第一旋轉(zhuǎn)寄存器所接收的K個數(shù)據(jù)值群集；以及
通過一第二主要因素算法回路，與所述第一主要因素算法回路一前一后地，使用來自于所述第二旋轉(zhuǎn)寄存器的一旋轉(zhuǎn)集合而處理同樣的K個數(shù)據(jù)值群集。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述處理還包括將所述第一主要因素算法電路和第二主要因素算法電路的輸出進行組合以由所述處理電路輸出。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，還包括將所述已被離散傅利葉轉(zhuǎn)換處理過的數(shù)據(jù)輸出至所述內(nèi)存，從而通過所儲存的P個數(shù)據(jù)值的各個連續(xù)N點離散傅利葉轉(zhuǎn)換處理來處理從一先前離散傅利葉轉(zhuǎn)換處理迭代輸出的數(shù)值。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其中P＝456，M＝3，N1＝3，N2＝8，N3＝19。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其中就一第一離散傅利葉轉(zhuǎn)換處理迭代言，K＝N1，就一第二離散傅利葉轉(zhuǎn)換處理迭代言，K＝N2，就一第三離散傅利葉轉(zhuǎn)換處理迭代言，K＝N3。
6.根據(jù)權利要求3所述的方法，其中P＝192，M＝2，N1＝3，N2＝64。
全文摘要
一裝置及方法，用來對藉由一碼分多址(CDMA)接收器接收的訓練序列碼片數(shù)值的選擇數(shù)目P、進行使用主要因素算法(PFA)的離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)處理，其中P具有一與主要因素F有關的復數(shù)M，且該離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)處理是分為M個連續(xù)的F點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)處理該P個數(shù)據(jù)值是自一單一輸入端口內(nèi)存中重新獲得，并可選擇地以一控制器進行排列至平行快速緩沖貯存區(qū)，以使最佳化與儲存于平行寄存器的旋轉(zhuǎn)因素有關的分解工作。該排列的輸入是分解為兩或更多個平行主要因素算法(PFA)回路，其包括配置可考慮任何尺寸F點離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)的加法器與乘法器。該主要因素算法(PFA)回路的輸出是以聯(lián)合電路處理，以為后續(xù)的離散傅利葉轉(zhuǎn)換(DFT)循環(huán)所傳送至內(nèi)存的數(shù)值輸出排列做準備。
文檔編號G06F17/14GK101149730SQ20071016677
公開日2008年3月26日 申請日期2003年4月10日 優(yōu)先權日2002年4月11日
發(fā)明者里安·薩繆爾·布杰特, 沙里夫·M·夏里爾, 彼得·貝克爾 申請人:美商內(nèi)數(shù)位科技公司