專利名稱：一種對(duì)數(shù)正態(tài)雜波的實(shí)現(xiàn)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信號(hào)處理領(lǐng)域，尤其涉及一種對(duì)數(shù)正態(tài)雜波的實(shí)現(xiàn)方法及裝置。
背景技術(shù)：
隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并得到迅速的發(fā) 展。數(shù)字信號(hào)處理是一種通過(guò)使用數(shù)學(xué)技巧執(zhí)行轉(zhuǎn)換或提取信息，來(lái)處理現(xiàn)實(shí)信號(hào)的方法， 這些信號(hào)由數(shù)字序列表示。
DSP (digital signal processor)是一種獨(dú)特的微處理器,是以數(shù)字信號(hào)來(lái)處理 大量信息的器件。其工作原理是接收模擬信號(hào)，轉(zhuǎn)換為O或I的數(shù)字信號(hào)。再對(duì)數(shù)字信號(hào) 進(jìn)行修改、刪除、強(qiáng)化，并在其他系統(tǒng)芯片中把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)解譯回模擬數(shù)據(jù)或?qū)嶋H環(huán)境格式。
DSP運(yùn)算的基本類型是乘法和累加(MAC)運(yùn)算，卷積、相關(guān)、濾波和FFT基本上都屬 于這一類運(yùn)算。DSP由于受到串行指令流的限制，在進(jìn)行運(yùn)算時(shí)，需要完成一個(gè)指令周期內(nèi) 的運(yùn)算，才能進(jìn)行下一指令周期內(nèi)的運(yùn)算。因此適用于取樣速率較低，數(shù)據(jù)較少的系統(tǒng)；當(dāng) 取樣速率較高，或數(shù)據(jù)較多時(shí)，DSP計(jì)算時(shí)間較長(zhǎng)，難以滿足生成數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性的要求。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種對(duì)數(shù)正態(tài)雜波的實(shí)現(xiàn)方法及裝置，以解決當(dāng)系統(tǒng)中取樣速 率較高，或數(shù)據(jù)較多時(shí)，難以滿足生成數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性的要求的問(wèn)題。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種對(duì)數(shù)正態(tài)雜波的實(shí)現(xiàn)方法，該方法包括
連續(xù)確定第一隨機(jī)序列；
在確定一個(gè)第一隨機(jī)序列后，根據(jù)所述第一隨機(jī)序列確定對(duì)應(yīng)的高斯序列，將所 述高斯序列輸出；
在確定一個(gè)聞斯序列后，根據(jù)所述聞斯序列生成對(duì)應(yīng)的頻域相關(guān)特性序列；
在生成一個(gè)頻域相關(guān)特性序列后，將所述頻域相關(guān)特性序列通過(guò)零記憶非線性變 化ZMNL變換，生成一個(gè)對(duì)數(shù)正態(tài)雜波序列。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種對(duì)數(shù)正態(tài)雜波的實(shí)現(xiàn)裝置，該裝置包括
隨機(jī)序列確定模塊，用于連續(xù)確定第一隨機(jī)序列；
高斯序列確定模塊，用于在所述雜波序列發(fā)生器確定一個(gè)第一隨機(jī)序列后，根據(jù) 所述隨機(jī)序列確定對(duì)應(yīng)的高斯序列，將所述高斯序列輸出；
頻域相關(guān)特性確定模塊，用于在所述雜波序列發(fā)生器確定一個(gè)高斯序列后，根據(jù) 所述聞斯序列生成對(duì)應(yīng)的頻域相關(guān)特性序列；
ZMNL變換模塊，用于在所述雜波序列發(fā)生器生成一個(gè)頻域相關(guān)特性序列后，將所 述頻域相關(guān)特性序列通過(guò)零記憶非線性變化ZMNL變換，生成一個(gè)對(duì)數(shù)正態(tài)雜波序列。
本發(fā)明實(shí)施例采用了連續(xù)確定第一隨機(jī)序列，在確定一個(gè)第一隨機(jī)序列后，根據(jù) 所述隨機(jī)序列確定對(duì)應(yīng)的高斯序列，將所述高斯序列輸出，在確定一個(gè)高斯序列后，根據(jù)所 述高斯序列生成對(duì)應(yīng)的頻域相關(guān)特性綠鬣，在生成一個(gè)頻域相關(guān)特性序列后，將所述頻域相關(guān)特性序列通過(guò)零記憶非線性變化ZMNL變換，生成一個(gè)對(duì)數(shù)正態(tài)雜波序列的方法，對(duì)生 成各個(gè)數(shù)據(jù)的步驟采用并行處理的方法，避免了現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行運(yùn)算時(shí)，需要完成一個(gè)指 令周期內(nèi)的運(yùn)算才能進(jìn)行下一指令周期的運(yùn)算的問(wèn)題，滿足了生成數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性的要求。


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圖1為本發(fā)明實(shí)施例中一種對(duì)數(shù)正態(tài)雜波的實(shí)現(xiàn)方法的流程示意圖； 2為本發(fā)明實(shí)施例中連續(xù)確定第一隨機(jī)序列的示意圖；3為本發(fā)明實(shí)施例中確定高斯序列的示意圖；4為本發(fā)明實(shí)施例中確定頻域相關(guān)特性序列的示意圖；5為本發(fā)明實(shí)施例中零記憶非線性變化ZMNL變換的示意圖；6為本發(fā)明實(shí)施例中一種對(duì)數(shù)正態(tài)雜波的實(shí)現(xiàn)方法的過(guò)程示意圖； 7為本發(fā)明實(shí)施例中一種對(duì)數(shù)正態(tài)雜波的實(shí)現(xiàn)裝置的示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明實(shí)施例采用了連續(xù)確定第一隨機(jī)序列，在確定一個(gè)第一隨機(jī)序列后，根據(jù) 所述隨機(jī)序列確定對(duì)應(yīng)的高斯序列，將所述高斯序列輸出，在確定一個(gè)高斯序列后，根據(jù)所 述高斯序列生成對(duì)應(yīng)的頻域相關(guān)特性序列，在生成一個(gè)頻域相關(guān)特性序列后，將所述頻域 相關(guān)特性序列通過(guò)零記憶非線性變化ZMNL變換，生成一個(gè)對(duì)數(shù)正態(tài)雜波序列的方法，避免 了現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行運(yùn)算時(shí)，需要完成一個(gè)指令周期內(nèi)的運(yùn)算才能進(jìn)行下一指令周期的運(yùn)算 的問(wèn)題，滿足了生成數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性的要求。
下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例中一種對(duì)數(shù)正態(tài)雜波的實(shí)現(xiàn)方法，包括下列步驟
步驟101 :雜波序列發(fā)生器連續(xù)確定第一隨機(jī)序列；
步驟102 :雜波序列發(fā)生器在雜波序列發(fā)生器確定一個(gè)第一隨機(jī)序列后，根據(jù)該 隨機(jī)序列確定對(duì)應(yīng)的高斯序列，將高斯序列輸出；
步驟103 :雜波序列發(fā)生器確定一個(gè)高斯序列，根據(jù)高斯序列序列生成頻域相關(guān) 特性序列；
步驟104 :雜波序列發(fā)生器生成一個(gè)頻域相關(guān)特性序列后，將頻域相關(guān)特性序列 通過(guò)零記憶非線性變化ZMNL變換，生成對(duì)數(shù)正態(tài)雜波序列。
其中，步驟101中，連續(xù)確定第一隨機(jī)序列包括雜波序列發(fā)生器連續(xù)輸出兩個(gè)為 一組的隨機(jī)序列，將一組隨機(jī)序列分別進(jìn)行第一次移位處理，并進(jìn)行輸出處理；將第一次移 位處理后的一組隨機(jī)序列進(jìn)行第一次異或處理，生成第一輸出序列，并進(jìn)行輸出處理；將一 個(gè)第一輸出序列進(jìn)行第二次移位處理后，進(jìn)行輸出處理；將一個(gè)移位后的第一輸出序列與 另一個(gè)第一輸出序列進(jìn)行第二次異或處理，生成第二輸出序列，并進(jìn)行輸出處理，第二輸出 序列就是第一隨機(jī)序列。
圖2所示，為本發(fā)明實(shí)施例中連續(xù)確定第一隨機(jī)序列的示意圖，雜波序列發(fā)生器 中的移位器210判斷此時(shí)是否接收到第一隨機(jī)序列，若沒(méi)有接收到第一隨機(jī)序列生成，雜 波序列發(fā)生器則輸出一組N位的隨機(jī)序列，將該組隨機(jī)序列右移q位，高位補(bǔ)0，將該組第一 次移位處理后的序列輸出；若接收到第一隨機(jī)序列，雜波序列發(fā)生器結(jié)束一組N位的隨機(jī)序列的輸出，將該第一隨機(jī)序列右移q位，高位補(bǔ)0，將該第一次一位處理后的序列輸出；將第一次移位處理后的序列輸出后，移位器210繼續(xù)進(jìn)行下一個(gè)或下一組隨機(jī)序列的移位處理；并且當(dāng)移位器210接收到第一隨機(jī)序列后，雜波序列發(fā)生器停止生成隨機(jī)序列；其中， 雜波序列發(fā)生器輸出的一組隨機(jī)序列包括兩個(gè)隨機(jī)序列；N為正偶數(shù)，q為正整數(shù)，且N > q ；
2輸入異或門陣列220接收到第一次移位處理后的序列后，進(jìn)行第一次異或處理， 若2輸入異或門陣列220接收到一組第一次移位處理后的序列，則直接對(duì)該組隨機(jī)序列進(jìn)行第一次異或處理，得到第一輸出序列，將該第一輸出序列輸出；若2輸入異或門陣列220 接收到一個(gè)第一次移位處理后的序列，則將該第一次移位處理后的序列與此時(shí)輸出的第一隨機(jī)序列進(jìn)行第一次異或處理，得到第一輸出序列，將該第一輸出序列輸出；
移位器230接收到第一輸出序列后，將其左移Ν-q位，并進(jìn)行低位補(bǔ)O處理，將第二次移位處理后的序列輸出，其中N，q為正整數(shù)，且N > q ;
2輸入異或門陣列240接收到第二次移位處理后的序列后，將該序列與此時(shí)輸出的第一次輸出序列，進(jìn)行第二次異或處理，生成第二輸出序列，得到的第二輸出序列即為第一隨機(jī)序列，將第一隨機(jī)序列輸出；
寄存器250對(duì)輸出的第一隨機(jī)序列進(jìn)行存儲(chǔ)，然后將第一隨機(jī)序列分別輸出至高斯序列確定模塊和第一移位器處。
其中，移位器，2輸入異或門陣列，寄存器對(duì)各自當(dāng)前序列處理完成后，繼續(xù)進(jìn)行下一序列的對(duì)應(yīng)處理，使各處理器實(shí)現(xiàn)并行處理，提高運(yùn)算速率。
步驟102中，以第一隨機(jī)序列為32位序列為例，確定高斯序列的具體過(guò)程如圖3 所示，將該第一隨機(jī)序列的高16位和低16位分別進(jìn)行處理。乘法器310將高16位與2 π 相乘，并將乘法器310的相乘結(jié)果輸出；正余弦器320將乘法器310的相乘結(jié)果分別進(jìn)行正弦處理和余弦處理，并將正弦處理結(jié)果和余弦處理結(jié)果分別輸出；對(duì)數(shù)發(fā)生器330將該第一隨機(jī)序列的低16位進(jìn)行取對(duì)數(shù)處理，并將對(duì)數(shù)結(jié)果輸出；方根發(fā)生器3 40確定的一個(gè)對(duì)數(shù)結(jié)果，對(duì)該對(duì)數(shù)結(jié)果進(jìn)行開(kāi)平方處理，并將進(jìn)行開(kāi)平方處理的結(jié)果輸出；乘法器350將正弦處理結(jié)果與開(kāi)平方處理的結(jié)果相乘，得到高斯序列的實(shí)部，將高斯序列實(shí)部的結(jié)果輸出； 乘法器360將余弦處理結(jié)果與方根處理的結(jié)果相乘，得到高斯序列的虛部，將高斯序列虛部的結(jié)果輸出。如下式所示，X1為高斯序列的實(shí)部，X2為高斯序列的虛部，^為第一隨機(jī)序列的高16位，r2為第一隨機(jī)序列的低16位
2 In \ ψ8 η(2^7；)X2 - J-1lnr2 ^cos(Iwl)
上述高斯序列的確定方法中，各乘法器，正余弦器，對(duì)數(shù)發(fā)生器，以及方根發(fā)生器針對(duì)當(dāng)前輸入的序列進(jìn)行運(yùn)算處理，對(duì)當(dāng)前輸入序列處理完成并將處理結(jié)果輸出后，就進(jìn)行下一輸入序列的運(yùn)算處理，各處理器進(jìn)行并行處理操作。
步驟103中，確定頻域相關(guān)特性序列的具體流程如圖4所示，將高斯序列的實(shí)部和虛部進(jìn)行傅里葉變換，得到第一序列，將該第一系列輸出；濾波系數(shù)發(fā)生器生成相應(yīng)的頻域相關(guān)特性函數(shù)，并存儲(chǔ)在ROM中，將該頻域相關(guān)特性函數(shù)輸出；第四乘法器將輸出的第一序列和頻域相關(guān)特性函數(shù)相乘，得到第二序列，將第二序列輸出；將第二序列進(jìn)行逆傅里葉變換，得到第三序列，第三序列就是頻域相關(guān)特性序列。頻域相關(guān)特性函數(shù)H(W)如下式所示， 其中D(X)為濾波系數(shù)
H (w) =exp (F (IF (In (| H (w) |)) *D (x)))
其中
權(quán)利要求
1.一種對(duì)數(shù)正態(tài)雜波的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，該方法包括 連續(xù)確定第一隨機(jī)序列； 在確定一個(gè)第一隨機(jī)序列后，根據(jù)所述第一隨機(jī)序列確定對(duì)應(yīng)的高斯序列，將所述高斯序列輸出； 在確定一個(gè)聞斯序列后，根據(jù)所述聞斯序列生成對(duì)應(yīng)的頻域相關(guān)特性序列； 在生成一個(gè)頻域相關(guān)特性序列后，將所述頻域相關(guān)特性序列通過(guò)零記憶非線性變化ZMNL變換，生成一個(gè)對(duì)數(shù)正態(tài)雜波序列。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述連續(xù)確定第一隨機(jī)序列包括 連續(xù)輸出兩個(gè)為一組的隨機(jī)序列，將一組隨機(jī)序列分別進(jìn)行第一次移位處理； 在確定一組第一次移位處理的隨機(jī)序列后，將所述一組第一次移位處理的隨機(jī)序列進(jìn)行第一次異或處理，獲得第一輸出序列； 在確定第一輸出序列后，將所述第一輸出序列進(jìn)行第二次移位處理； 在確定一個(gè)第二次移位處理的序列后，將所述一個(gè)第二次移位處理的序列與另一個(gè)第一輸出序列進(jìn)行第二次異或處理，得到第一隨機(jī)序列。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述得到第一隨機(jī)序列之后，包括 在確定一個(gè)第一隨機(jī)序列后，將所述第一隨機(jī)序列輸出反饋至第一次移位處理處，和第一次異或處理處； 在第一次移位處理處接收到輸出反饋的所述第一隨機(jī)序列后，停止輸出所述兩個(gè)為一組的隨機(jī)序列。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述第一隨機(jī)序列確定第一高斯序列包括 在確定一個(gè)第一隨機(jī)序列后，將所述第一隨機(jī)序列的高位進(jìn)行正弦處理和余弦處理； 將所述第一隨機(jī)序列的低位進(jìn)行取對(duì)數(shù)的處理和方根處理； 將所述正弦處理后序列和余弦處理后序列，分別與方根處理后的結(jié)果相乘，得到高斯序列的實(shí)部和虛部。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定頻域相關(guān)特性序列包括 在確定一個(gè)高斯序列的實(shí)部和虛部后，進(jìn)行傅里葉變換，生成第一序列； 生成一個(gè)頻域相關(guān)特性函數(shù)； 在確定一個(gè)頻域相關(guān)特性函數(shù)后，將所述頻域相關(guān)特性函數(shù)與所述第一序列相乘，得到第二序列； 在確定一個(gè)第二序列后，進(jìn)行逆傅里葉變換，得到第三序列，即所述頻域相關(guān)特性序列。
6.一種對(duì)數(shù)正態(tài)雜波的實(shí)現(xiàn)裝置，其特征在于，該裝置包括 隨機(jī)序列確定模塊，用于連續(xù)確定第一隨機(jī)序列； 高斯序列確定模塊，用于在確定一個(gè)第一隨機(jī)序列后，根據(jù)所述第一隨機(jī)序列確定對(duì)應(yīng)的高斯序列，將所述高斯序列輸出； 頻域相關(guān)特性確定模塊，用于在確定一個(gè)高斯序列后，根據(jù)所述高斯序列生成對(duì)應(yīng)的頻域相關(guān)特性序列； ZMNL變換模塊，用于在生成一個(gè)頻域相關(guān)特性序列后，將所述頻域相關(guān)特性函數(shù)通過(guò)零記憶非線性變化ZMNL變換，生成一個(gè)對(duì)數(shù)正態(tài)雜波序列。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述隨機(jī)序列確定模塊具體用于 連續(xù)輸出兩個(gè)為一組的隨機(jī)序列，將一組隨機(jī)序列分別進(jìn)行第一次移位處理；在確定一組第一次移位處理的隨機(jī)序列后，將所述一組第一次移位處理的隨機(jī)序列進(jìn)行第一次異或處理，獲得第一輸出序列；在確定第一輸出序列后，將所述第一輸出序列進(jìn)行第二次移位處理；在確定一個(gè)第二次移位處理的序列后，將所述一個(gè)第二次移位處理的序列與另一個(gè)第一輸出序列進(jìn)行第二次異或處理，得到第一隨機(jī)序列。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述隨機(jī)序列確定模塊具體用于 在確定一個(gè)第一隨機(jī)序列后，將所述第一隨機(jī)序列輸出反饋至第一次移位處理處，和第一次異或處理處；在第一次移位處理處接收到輸出反饋的所述第一隨機(jī)序列后，停止輸出所述兩個(gè)為一組的隨機(jī)序列。
9.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述高斯序列確定模塊具體用于在確定一個(gè)第一隨機(jī)序列后，將所述第一隨機(jī)序列的高位進(jìn)行正弦處理和余弦處理；將所述第一隨機(jī)序列的低位進(jìn)行取對(duì)數(shù)的處理和方根處理；將所述正弦處理后序列和余弦處理后序列，分別與方根處理后的結(jié)果相乘，得到高斯序列的實(shí)部和虛部。
10.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述頻域相關(guān)特性確定模塊具體用于 在確定一個(gè)高斯序列的實(shí)部和虛部后，進(jìn)行傅里葉變換，生成第一序列；生成一個(gè)頻域相關(guān)特性函數(shù)；在確定一個(gè)濾波系數(shù)后，將所述頻域相關(guān)特性函數(shù)與所述第一序列相乘，得到第二序列；在確定一個(gè)第二系列后，進(jìn)行逆傅里葉變換，得到第三序列，即所述頻域相關(guān)特性序列。
全文摘要
本發(fā)明涉及信號(hào)處理領(lǐng)域，尤其涉及一種對(duì)數(shù)正態(tài)雜波的實(shí)現(xiàn)方法及裝置，以解決當(dāng)系統(tǒng)中取樣速率較高，或數(shù)據(jù)較多時(shí)，計(jì)算時(shí)間較長(zhǎng)，難以滿足生成數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性的要求的問(wèn)題。本發(fā)明實(shí)施例采用了連續(xù)確定第一隨機(jī)序列；在確定一個(gè)第一隨機(jī)序列后，根據(jù)該第一隨機(jī)序列確定高斯序列，將高斯序列輸出；在確定一個(gè)高斯序列后，根據(jù)該高斯序列確定對(duì)應(yīng)的頻域相關(guān)特性函數(shù)；在確定一個(gè)頻域相關(guān)特性函數(shù)后，將該頻域相關(guān)特性函數(shù)通過(guò)零記憶非線性變化ZMNL變換，生成一個(gè)對(duì)數(shù)正態(tài)雜波序列的方法，對(duì)生成各個(gè)序列的步驟采用并行處理的方法，避免了現(xiàn)有技術(shù)需要完成一個(gè)指令周期的運(yùn)算后才能進(jìn)行下一指令周期的運(yùn)算的問(wèn)題，滿足了生成數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性的要求。
文檔編號(hào)G06F1/02GK102999085SQ20121049193
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者黃丹, 禹霽陽(yáng), 孟紅, 孫旭光, 孫勇, 李廣運(yùn) 申請(qǐng)人:中國(guó)兵器科學(xué)研究院