專利名稱：一種單一內(nèi)外交織結(jié)構(gòu)的可變尺寸塊狀fft運(yùn)算裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，特別是一種單一內(nèi)外交織結(jié)構(gòu)的可變尺寸塊狀 FFT運(yùn)算裝置。
背景技術(shù)：
快速傅立葉變換是離散傅立葉變換(DFT)的改進(jìn)和優(yōu)化，利用DFT的相關(guān)數(shù)學(xué)性質(zhì)，通過使用各種巧妙的算法提高計(jì)算性能。由于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)傅立葉變換需要巨大的計(jì)算量，正是快速傅立葉變換的出現(xiàn)才使得這些理論和方法能夠在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)和普及。Cooley-Tukey算法是第一種FFT算法，它可以使用矩陣和張量積符號(hào)描述如下
權(quán)利要求
1.一種FFT運(yùn)算裝置，用于完成2n點(diǎn)FFT計(jì)算，η為自然數(shù)，其特征在于，包括 一個(gè)或多個(gè)塊狀運(yùn)算裝置，分別用于N_local點(diǎn)FFT計(jì)算塊的獨(dú)立計(jì)算，其中該N_local為一個(gè)塊狀運(yùn)算裝置一次可以讀入并計(jì)算的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)，且不大于2n ；塊外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，與所述塊狀運(yùn)算裝置相連接，用于存儲(chǔ)經(jīng)過N_local點(diǎn)FFT計(jì)算的數(shù)據(jù)；塊外存儲(chǔ)控制器，分別與所述塊狀運(yùn)算裝置和塊外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置相連接，用于每完成I 個(gè)N_local點(diǎn)FFT計(jì)算，按照正確的塊外數(shù)據(jù)交織地址將計(jì)算結(jié)果存放入所述塊外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置；塊外交織地址存儲(chǔ)裝置，與所述塊外存儲(chǔ)控制器相連接，用于存儲(chǔ)塊外存儲(chǔ)控制器所需要的交織地址。
2.如權(quán)利要求I所述的FFT運(yùn)算裝置，其特征在于，所有的塊外交織地址都完全相同。
3.如權(quán)利要求I所述的FFT運(yùn)算裝置，其特征在于，所述FFT運(yùn)算裝置還包括旋轉(zhuǎn)因子存儲(chǔ)裝置，與所述塊狀存儲(chǔ)裝置相連接，用于存儲(chǔ)所述塊狀運(yùn)算裝置進(jìn)行蝶形運(yùn)算所需要的旋轉(zhuǎn)因子。
4.如權(quán)利要求I所述的FFT運(yùn)算裝置，其特征在于，所述FFT運(yùn)算裝置還包括 塊外數(shù)據(jù)通路選擇器，與所述塊外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置相連接，用于為所述塊外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中存放的數(shù)據(jù)選擇不同的輸出去向。
5.如權(quán)利要求I所述的FFT運(yùn)算裝置，其特征在于，所述塊狀運(yùn)算裝置包括蝶形運(yùn)算裝置，用于輸入數(shù)據(jù)點(diǎn)與旋轉(zhuǎn)因子的相乘以及加減操作；塊內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，與所述蝶形運(yùn)算裝置相連接，用于存儲(chǔ)經(jīng)過一級(jí)蝶形運(yùn)算的數(shù)據(jù)；塊內(nèi)存儲(chǔ)控制器，分別與所述蝶形運(yùn)算裝置和塊內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置相連接，用于將所述蝶形運(yùn)算裝置的計(jì)算結(jié)果按照正確的塊內(nèi)數(shù)據(jù)交織地址存放入所述塊內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置；
6.如權(quán)利要求5所述的FFT運(yùn)算裝置，其特征在于，所述塊狀運(yùn)算裝置還包括塊內(nèi)輸入數(shù)據(jù)通路選擇器，與所述蝶形運(yùn)算裝置相連接，用于選擇進(jìn)入所述蝶形運(yùn)算裝置的數(shù)據(jù)來源。
7.如權(quán)利要求5所述的FFT運(yùn)算裝置，其特征在于，所述塊狀運(yùn)算裝置還包括塊內(nèi)輸出數(shù)據(jù)通路選擇器，與所述塊內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置相連接，用于為所述塊內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中存放的數(shù)據(jù)選擇不同的輸出去向。
8.如權(quán)利要求5所述的FFT運(yùn)算裝置，其特征在于，所述FFT運(yùn)算裝置還包括塊內(nèi)交織地址存儲(chǔ)裝置，與所述塊內(nèi)存儲(chǔ)控制器相連接，用于存儲(chǔ)所述塊內(nèi)存儲(chǔ)控制器所需要的交織地址。
9.如權(quán)利要求8所述的FFT運(yùn)算裝置，其特征在于，所有的塊內(nèi)交織地址都完全相同。
10.如權(quán)利要求8所述的FFT運(yùn)算裝置，其特征在于，所述FFT運(yùn)算裝置使用不同位寬的輸入數(shù)據(jù)，并且，僅通過改變所述塊內(nèi)交織地址存儲(chǔ)裝置、塊外交織地址存儲(chǔ)裝置和旋轉(zhuǎn)因子存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)的值，能夠?qū)λ鯢FT運(yùn)算裝置進(jìn)行配置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種單一內(nèi)外交織結(jié)構(gòu)的可變尺寸塊狀FFT運(yùn)算裝置。該裝置主要包括一個(gè)或多個(gè)塊狀運(yùn)算裝置、旋轉(zhuǎn)因子存儲(chǔ)裝置、塊內(nèi)交織地址存儲(chǔ)裝置、塊外存儲(chǔ)控制器、塊外交織地址存儲(chǔ)裝置、塊外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置和塊外數(shù)據(jù)通路選擇器。其中塊狀運(yùn)算裝置包括塊內(nèi)輸入數(shù)據(jù)通路選擇器、蝶形運(yùn)算裝置、塊內(nèi)存儲(chǔ)控制器、塊內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置和塊內(nèi)輸出數(shù)據(jù)通路選擇器。根據(jù)本發(fā)明，用戶可根據(jù)選定的數(shù)據(jù)位寬，自動(dòng)生成所有數(shù)據(jù)交織地址和旋轉(zhuǎn)因子數(shù)值，存入相應(yīng)的存儲(chǔ)裝置供硬件調(diào)用。本發(fā)明支持任意2n點(diǎn)數(shù)的FFT計(jì)算，經(jīng)過分塊處理以后，避免了尋址空間過于分散，提高了數(shù)據(jù)的封閉性。同時(shí)，由于每一塊內(nèi)的數(shù)據(jù)交織模式完全相同，所有塊外的數(shù)據(jù)交織模式也完全相同，因此降低了數(shù)據(jù)交織尋址復(fù)雜度。
文檔編號(hào)G06F17/14GK102609395SQ20111043606
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者杜學(xué)亮, 林嘯, 王東琳, 蒿杰, 謝少林 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所