專利名稱：快速傅里葉變換、逆變換裝置及降低其功耗的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有動態(tài)信噪比(SNR)要求的通信接收機(jī)，更具體地說，涉 及一種用于優(yōu)化具有動態(tài)信噪比要求的通信接收機(jī)內(nèi)數(shù)據(jù)通路模塊的精度的 方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在多載波通信系統(tǒng)內(nèi)，多個(gè)子載波同時(shí)在一個(gè)傳輸路徑上傳送。正交頻分 復(fù)用技術(shù)(OFDM)是一種常用的多載波方案，該技術(shù)中，多個(gè)子載波在頻率 上正交。OFDM載波信號內(nèi)的子載波通常在頻率上重疊，但并不彼此干涉。
每個(gè)子載波可使用多種調(diào)制方案中的任何一種來進(jìn)行調(diào)制，包括正交調(diào)幅 (QAM)(例如，16-QAM和64-QAM)和正交相移鍵控(QPSK)。
OFDM收發(fā)機(jī)通常應(yīng)用快速傅里葉變換(FFT)來分離接收到的OFDM 載波信號中的子載波。以類似的方式，OFDM收發(fā)機(jī)通常應(yīng)用快速傅里葉逆 變換(IFFT)將多個(gè)子載波合并來生成OFDM載波信號以進(jìn)行傳輸。 一般， FFT定義了用于減低計(jì)算離散傅里葉變換(DFT)所需的時(shí)間的一組處理，并 具有幾種不同的實(shí)現(xiàn)。然而，F(xiàn)FT的每種實(shí)現(xiàn)在N個(gè)采樣點(diǎn)的有限持續(xù)序列 x(w)上執(zhí)行DFT，該x(")表示接收到的OFDM載波信號的采樣樣本。該DFT 可定義為
"O，l,...N-l
DFT本質(zhì)上是在一組N個(gè)采樣樣本上計(jì)算的塊進(jìn)程(block process), N 一般定義為在接收到的OFDM載波信號上傳送的子載波的數(shù)量。N個(gè)樣本x(") 相繼與子載波頻率范圍上的復(fù)指數(shù)相乘，然而將每個(gè)乘積相加。上述等式的輸
4出X("表示第k頻率的頻譜值，即第k頻率上的子載波的值。通過這種方法，
便可使用DFT計(jì)算來分離接收到的信號的子載波。
OFDM接收機(jī)一般有專用的FFT單元，其使用以定點(diǎn)格式表示的數(shù)據(jù)執(zhí) 行上述的計(jì)算。接收的信號的采樣樣本x(n)與FFT單元的結(jié)果一起表示為定 點(diǎn)格式。定點(diǎn)數(shù)字的精度由其表達(dá)形式中使用的位數(shù)來確定。因此，在任意有 限長度定點(diǎn)數(shù)據(jù)形式中， 一些量化噪聲會被引入系統(tǒng)內(nèi)。在OFDM接收機(jī)內(nèi)， FFT單元內(nèi)引入的量化噪聲不會支配接收機(jī)的總信噪比要求，是很重要的。通 常OFDM接收機(jī)的FFT單元具有足夠的精度來應(yīng)付最差情況的信噪比要求。
盡管FFT單元必須被設(shè)計(jì)成能夠應(yīng)付OFDM接收機(jī)的最差情況信噪比要 求，多數(shù)情況下，瞬時(shí)信噪比要求實(shí)際上是較低的。例如，OFDM接收機(jī)可 被要求來處理30dB的最差情況信噪比要求，并因此，F(xiàn)FT單元內(nèi)的定點(diǎn)數(shù)據(jù) 大小必須足夠的大，以便量化噪聲不會妨礙接收機(jī)達(dá)到這一最差情況信噪比要 求。然而，由于OFDM接收機(jī)的信噪比要求可以是動態(tài)的，在操作中的任何 特定點(diǎn)，OFDM接收機(jī)可具有低于30dB的瞬時(shí)信噪比要求。因而在多數(shù)情況 下，F(xiàn)FT單元以過高的精度工作。FFT單元內(nèi)的數(shù)據(jù)通路模塊消耗了過度的功 率來對定點(diǎn)數(shù)據(jù)執(zhí)行不必要的計(jì)算和操作。由于功耗在依賴于電池的OFDM 接收機(jī)內(nèi)經(jīng)常是至關(guān)重要的，任何過度的功率消耗都會降低這些設(shè)備的實(shí)用 性。
因此，需要有一種動態(tài)調(diào)節(jié)FFT單元內(nèi)數(shù)據(jù)通路模塊的精度而不會反過 來影響OFDM載波信號的接收和調(diào)制的方法和系統(tǒng)，。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種快速傅里葉變換(FFT)裝置， 用于具有動態(tài)信噪比要求的OFDM接收機(jī)內(nèi)，所述OFDM接收機(jī)用于接收包 括多個(gè)子載波的OFDM信號，所述FFT裝置包括
數(shù)據(jù)通路，用于對從接收的OFDM信號中獲得的一組數(shù)據(jù)采樣樣本計(jì)算 FFT，其中所述數(shù)據(jù)通路對表示為定點(diǎn)格式的數(shù)據(jù)執(zhí)行操作；
控制單元，基于所述OFDM接收機(jī)的動態(tài)信噪比要求調(diào)節(jié)所述數(shù)據(jù)通路的精度。
作為優(yōu)選，所述OFDM接收機(jī)的動態(tài)信噪比要求是基于接收的OFDM信 號內(nèi)的子載波的調(diào)制類型確定的。
作為優(yōu)選，所述調(diào)制類型是每個(gè)群集(constellation)可具有任意數(shù)量的 符號的正交幅度調(diào)制(QAM)類型。
作為優(yōu)選，所述調(diào)制類型是每個(gè)群集可具有任意數(shù)量的符號的相移鍵控調(diào) 制(PSK)類型。
作為優(yōu)選，所述OFDM接收機(jī)的動態(tài)信噪比要求是基于編碼所述OFDM 信號所使用的碼率確定的。
作為優(yōu)選，所述控制單元通過引導(dǎo)數(shù)據(jù)通路忽略其所操作的數(shù)據(jù)的最低有 效位來調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)通路的精度。
作為優(yōu)選，所述數(shù)據(jù)通路包括
運(yùn)算單元；及
存儲單元。
作為優(yōu)選，所述控制單元通過弓I導(dǎo)存儲單元或運(yùn)算單元忽略其所操作的數(shù) 據(jù)的最低有效位來調(diào)節(jié)所述數(shù)據(jù)通路的精度。
作為優(yōu)選，所述控制單元通過不將最低有效位存入存儲單元內(nèi)或不從存儲 單元內(nèi)讀取最低有效位來控制存儲單元忽略其所操作的數(shù)據(jù)的最低有效位。
作為優(yōu)選，所述運(yùn)算單元包括將數(shù)據(jù)值相乘的乘法器。
作為優(yōu)選，所述控制單元控制所述乘法器忽略所述數(shù)據(jù)值的最低有效位。
作為優(yōu)選，所述控制單元通過致使數(shù)據(jù)值的最低有效位為零來控制乘法器 忽略數(shù)據(jù)值的最低有效位。
作為優(yōu)選，所述存儲單元是隨機(jī)訪問存儲器(RAM)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種降低快速傅里葉變換(FFT)裝 置內(nèi)的功耗的方法，所述FFT裝置用于具有動態(tài)信噪比要求的OFDM接收機(jī) 內(nèi)，所述方法包括
接收OFDM信號；
采樣接收的OFDM信號以獲得采樣樣本；
6對所述采樣樣本計(jì)算FFT;
基于所述OFDM接收機(jī)的動態(tài)信噪比要求動態(tài)地調(diào)節(jié)所述FFT裝置的精度。
作為優(yōu)選，所述FFT裝置對表示為定點(diǎn)格式的數(shù)據(jù)執(zhí)行操作。 作為優(yōu)選，所述FFT裝置的精度通過忽略其所操作的數(shù)據(jù)的最低有效位 來調(diào)節(jié)。
作為優(yōu)選，所述OFDM接收機(jī)的動態(tài)信噪比要求是基于接收的數(shù)據(jù)采樣 樣本的調(diào)制類型確定的。
作為優(yōu)選，所述調(diào)制類型是每個(gè)群集(constellation)可具有任意數(shù)量的 符號的正交幅度調(diào)制(QAM)類型。
作為優(yōu)選，所述調(diào)制類型是每個(gè)群集可具有任意數(shù)量的符號的正交相移鍵 控調(diào)制(QPSK)類型。
作為優(yōu)選，所述OFDM接收機(jī)的動態(tài)信噪比要求是基于編碼所述OFDM 信號所使用的碼率確定的。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種具有動態(tài)信噪比要求的OFDM 接收機(jī)，所述OFDM接收機(jī)用于接收包括多個(gè)子載波的OFDM信號，所述 OFDM接收機(jī)包括
快速傅里葉變換(FFT)裝置；
與所述FFT裝置連接的解映射器；
與所述解映射器連接的解碼器；
其中，所述FFT裝置包括
數(shù)據(jù)通路，用于對從接收的OFDM信號中獲得的一組數(shù)據(jù)采樣樣本
計(jì)算FFT，其中所述數(shù)據(jù)通路對表示為定點(diǎn)格式的數(shù)據(jù)執(zhí)行操作；
控制單元，基于所述OFDM接收機(jī)的動態(tài)信噪比要求調(diào)節(jié)所述數(shù)據(jù)
通路的精度。
作為優(yōu)選，所述OFDM接收機(jī)的動態(tài)信噪比要求是基于接收的OFDM信 號內(nèi)的子載波的調(diào)制類型確定的。
作為優(yōu)選，所述調(diào)制類型是每個(gè)群集(constellation)可具有任意數(shù)量的符號的正交幅度調(diào)制(QAM)類型。
作為優(yōu)選，所述調(diào)制類型是每個(gè)群集可具有任意數(shù)量的符號的相移鍵控調(diào) 制(PSK)類型。
作為優(yōu)選，所述OFDM接收機(jī)的動態(tài)信噪比要求是基于編碼所述OFDM 信號所使用的碼率確定的。
作為優(yōu)選，所述控制單元通過引導(dǎo)數(shù)據(jù)通路忽略其所操作的數(shù)據(jù)的最低有 效位來調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)通路的精度。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種快速傅里葉逆變換(IFFT)裝置， 用于具有動態(tài)信噪比要求的OFDM發(fā)射機(jī)內(nèi)，所述OFDM發(fā)射機(jī)用于發(fā)射包 括多個(gè)子載波的OFDM信號，所述IFFT裝置包括
數(shù)據(jù)通路，用于對多個(gè)符號流計(jì)算IFFT以生成OFDM信號，其中所述數(shù) 據(jù)通路對表示為定點(diǎn)格式的數(shù)據(jù)執(zhí)行操作；
控制單元，基于所述OFDM發(fā)射機(jī)的動態(tài)信噪比要求調(diào)節(jié)所述數(shù)據(jù)通路 的精度。
作為優(yōu)選，所述OFDM發(fā)射機(jī)的動態(tài)信噪比要求是基于生成的OFDM信 號內(nèi)的子載波的調(diào)制類型確定的。
作為優(yōu)選，所述調(diào)制類型是每個(gè)群集(constellation)可具有任意數(shù)量的 符號的正交幅度調(diào)制(QAM)類型。
作為優(yōu)選，所述調(diào)制類型是每個(gè)群集可具有任意數(shù)量的符號的相移鍵控調(diào) 制(PSK)類型。
作為優(yōu)選，所述OFDM發(fā)射機(jī)的動態(tài)信噪比要求是基于編碼所述OFDM 信號所使用的碼率確定的。
作為優(yōu)選，所述控制單元通過引導(dǎo)數(shù)據(jù)通路忽略其所操作的數(shù)據(jù)的最低有 效位來調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)通路的精度。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種用于具有動態(tài)信噪比要求的系統(tǒng) 內(nèi)的快速傅里葉變換(FFT)裝置，所述FFT裝置包括
數(shù)據(jù)通路，用于對一組數(shù)據(jù)采樣樣本計(jì)算FFT，其中所述數(shù)據(jù)通路對表示 為定點(diǎn)格式的數(shù)據(jù)執(zhí)行操作；
8控制單元，基于所述系統(tǒng)的動態(tài)信噪比要求調(diào)節(jié)所逑數(shù)據(jù)通路的精度。 作為優(yōu)選，所述控制單元通過引導(dǎo)數(shù)據(jù)通路忽略其所操作的數(shù)據(jù)的最低有 效位來調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)通路的精度。
作為優(yōu)選，所述數(shù)據(jù)通路包括
運(yùn)算單元；及
存儲單元。
作為優(yōu)選，所述控制單元通過引導(dǎo)存儲單元或運(yùn)算單元忽略其所操作的數(shù) 據(jù)的最低有效位來調(diào)節(jié)所述數(shù)據(jù)通路的精度。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種用于具有動態(tài)信噪比要求的系統(tǒng) 內(nèi)的快速傅里葉逆變換(IFFT)裝置，所述IFFT裝置包括
數(shù)據(jù)通路，用于對一組數(shù)據(jù)采樣樣本計(jì)算IFFT，其中所述數(shù)據(jù)通路對表 示為定點(diǎn)格式的數(shù)據(jù)執(zhí)行操作；
控制單元，基于所述系統(tǒng)的動態(tài)信噪比要求調(diào)節(jié)所述數(shù)據(jù)通路的精度。
作為優(yōu)選，所述控制單元通過引導(dǎo)數(shù)據(jù)通路忽略其所操作的數(shù)據(jù)的最低有 效位來調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)通路的精度。
作為優(yōu)選，所述數(shù)據(jù)通路包括
運(yùn)算單元；
存儲單元。
作為優(yōu)選，所述控制單元通過引導(dǎo)存儲單元或運(yùn)算單元忽略其所操作的數(shù) 據(jù)的最低有效位來調(diào)節(jié)所述數(shù)據(jù)通路的精度。
本發(fā)明的各種優(yōu)點(diǎn)、各個(gè)方面和創(chuàng)新特征，以及其中所示例的實(shí)施例的細(xì) 節(jié)，將在以下的描述和附圖中進(jìn)行詳細(xì)介紹。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的OFDM發(fā)射機(jī)的框圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的OFDM接收機(jī)的框圖； 圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一組OFDM信號采樣樣本的示意框圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的單個(gè)OFDM信號采樣樣本的詳細(xì)示意圖； 圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的單個(gè)OFDM信號采樣樣本的進(jìn)一步具體示意
圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的FFT單元的示意框圖； 圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的蝶式運(yùn)算(butterfly operation)的示意圖； 圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有動態(tài)調(diào)節(jié)其精度的能力的存儲器的示意 框圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有動態(tài)調(diào)節(jié)其精度的能力的乘法器的示意 框圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有動態(tài)調(diào)節(jié)其精度的能力的加法器的示意 框圖11是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于動態(tài)信噪比要求調(diào)節(jié)FFT單元(例如圖 6中的FFT單元)內(nèi)數(shù)據(jù)通路模塊的精度的方法流程圖12是圖11的流程圖的進(jìn)一步細(xì)化，示出了調(diào)節(jié)FFT單元例如圖6中 的FFT單元內(nèi)的數(shù)據(jù)通路模塊的精度的流程。
以下將結(jié)合附圖描述本發(fā)明的具體實(shí)施例，附圖中第一次出現(xiàn)的部件一般 用相應(yīng)標(biāo)號中最左邊的數(shù)位來表示。
具體實(shí)施例方式
以下描述中，為了提供對本發(fā)明的完整理解，給出了大量的具體細(xì)節(jié)。然 而，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說顯而易見的是，本發(fā)明，包括其結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和 方法，在沒有這些細(xì)節(jié)的情況下也可以實(shí)現(xiàn)。本申請中的描述和示例是本領(lǐng)域 技術(shù)人員在向其它本領(lǐng)域的技術(shù)人員傳達(dá)其發(fā)明創(chuàng)造的實(shí)質(zhì)時(shí)所使用的通用 手段。各種其它情況中，并未詳細(xì)描述已知的方法、程序、部件和電路，以避 免不必要地模糊本發(fā)明的各個(gè)方面。
說明書中針對"一個(gè)實(shí)施例"、"實(shí)施例"、"一個(gè)示例實(shí)施例"等的引用， 指的是描述的該實(shí)施例可包括特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性，但是不是每個(gè)實(shí)施例 必須包含這些特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。此外，這樣的表述并非指的是同一個(gè)實(shí)施例。迸一步，在結(jié)合實(shí)施例描述特定的特定、結(jié)構(gòu)或特性時(shí)，不管有沒有明 確的描述，已經(jīng)表明將這樣的特征、結(jié)構(gòu)或特性結(jié)合到其它實(shí)施例中是屬于本 領(lǐng)域技術(shù)人員的知識范圍內(nèi)的。
圖1提供了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無線發(fā)射機(jī)100的框圖。無線發(fā)射機(jī)，例
如無線發(fā)射機(jī)100，接收輸入數(shù)據(jù)流并將該數(shù)據(jù)流以合適地格式化輸出數(shù)據(jù)流 以便傳送。無線發(fā)射機(jī)100執(zhí)行正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM)以在信道上發(fā)送 一組間隔很近的子載波。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解到，還可以使用其它多載波 調(diào)制方案而不脫離本發(fā)明的范圍。所述輸入數(shù)據(jù)流可由語音、視頻或任何其它 應(yīng)用或程序特定數(shù)據(jù)組成。無線發(fā)射機(jī)，例如無線發(fā)射機(jī)100， 一般位于無線 設(shè)備內(nèi)，例如計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、PDA或計(jì)算機(jī)插卡如PCI和PCMCIA卡。
無線發(fā)射機(jī)100包括編碼器101、交錯(cuò)器103、映射器105、快速傅里葉 逆變換(IFFT)單元107、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 109和111、無線電裝置113、 以及射頻(RF)天線115。編碼器101接收待傳送的輸入數(shù)據(jù)流，并向該數(shù)據(jù) 流中增加冗余數(shù)據(jù)。該冗余數(shù)據(jù)通常是一部分或一組原始數(shù)據(jù)比特的復(fù)函數(shù)， 并且允許在接收端系統(tǒng)中執(zhí)行前向糾錯(cuò)(FEC)。 一般來說，F(xiàn)EC使得接收端 系統(tǒng)能夠檢測并校正信道和接收機(jī)的破壞導(dǎo)致的錯(cuò)誤。發(fā)送的有用信息總量， 即非冗余數(shù)據(jù)，通常由碼率k/n來定義；對于每k比特的有用信息，生成n比 特的數(shù)據(jù)。結(jié)果，增加碼率總是會增加數(shù)據(jù)率。然而，為了能夠可靠地解調(diào)接 收的信號，較高的碼率帶來接收機(jī)側(cè)較高的信噪比要求。
交錯(cuò)器103可從編碼器101接收編碼數(shù)據(jù)串行流，并多路分離該串行數(shù)據(jù) 流為多個(gè)并行數(shù)據(jù)流。交錯(cuò)技術(shù)經(jīng)常用于發(fā)射機(jī)例如發(fā)射機(jī)100中，以通過將 錯(cuò)誤散布在比特流上來減輕傳送和接收過程中可能會出現(xiàn)的突發(fā)性錯(cuò)誤的影 響。
交錯(cuò)器103生成的并行數(shù)據(jù)流被輸入映射器105。映射器105使用多種數(shù) 字調(diào)制技術(shù)中的任意一種來將每個(gè)數(shù)據(jù)流映射成一系列復(fù)數(shù)符號，該多種數(shù)字 調(diào)制技術(shù)包括QAM和QPSK。數(shù)據(jù)流的一個(gè)或多個(gè)比特被映射成具有由預(yù)定 的群集所控制的代表性的幅度和相位的復(fù)數(shù)符號。每個(gè)符號所編碼的比特的數(shù) 量指示出群集中符號的數(shù)量。例如，64-QAM具有64個(gè)符號，并因此，使用64-QAM調(diào)制的每個(gè)符號可被映射成6比特。盡管增加群集的階數(shù)(order)(即 增加每個(gè)群集的符號數(shù)量)相應(yīng)地導(dǎo)致更高的數(shù)據(jù)率，群集中的符號必須彼此 更靠近在一起并因此對噪聲和其它破壞更易受影響(假設(shè)群集的平均能量保持 恒定)。具有高階群集的調(diào)制方案因此會對接收機(jī)具有更高的信噪比要求，以 便能夠可靠地解調(diào)被更緊的壓縮在復(fù)數(shù)域內(nèi)的符號。需要重視的是，映射器 105接收的每個(gè)并行數(shù)據(jù)流可用不同階群集以及不同的調(diào)制方案來映射。
映射器105生成符號流X。到XN，并傳送給IFFT單元107。 IFFT單元107 將每個(gè)符號流Xo到Xw處理成一系列正弦曲線形的振幅。該正弦曲線通常又稱 為子載波，并且在OFDM系統(tǒng)內(nèi)，子載波在頻率上是正交的。IFFT單元107 對符號流Xo到Xw執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算以生成具有實(shí)部和虛部的時(shí)域OFDM信號(如 圖1所示)。
IFFT單元107生成的時(shí)域OFDM信號的實(shí)部和虛部被分別傳送給DAC 109和111，并且由DAC 109和111產(chǎn)生的它們的模擬等效形式被傳遞給無線 電裝置113。需要注意的是，在非直接轉(zhuǎn)換方案中，可以使用單個(gè)DAC來代 替DAC109和111。然而，出于示例的目的，無線發(fā)射機(jī)100示出了使用兩個(gè) DAC 109和111的情況。無線電裝置113將接收的復(fù)模擬基帶信號升頻轉(zhuǎn)換， 將其轉(zhuǎn)換成RF信號以便傳送。RF信號代表OFDM載波信號，其最終通過RF 天線115發(fā)射。在典型的OFDM系統(tǒng)內(nèi)，還在OFDM信號內(nèi)添加循環(huán)前綴以 防止符號間干擾(ISI)。
圖2示出了執(zhí)行無線發(fā)射機(jī)100的逆操作以復(fù)原出發(fā)射的數(shù)據(jù)的無線接收 機(jī)200。無線接收機(jī)200是OFDM接收機(jī)，其接收和解調(diào)OFDM載波信號。 本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該了解，接收機(jī)200可執(zhí)行其它多載波調(diào)制方案而不脫離 本發(fā)明的范圍。接收到的OFDM載波信號可攜帶有語音、視頻或任何其它應(yīng) 用或程序特定數(shù)據(jù)。無線接收機(jī)，例如無線接收機(jī)200，通常位于無線設(shè)備內(nèi)， 例如計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、PDA、計(jì)算機(jī)插卡如PCI和PCMCIA卡。
無線接收機(jī)200包括天線201、無線電裝置203、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 205 和207、快速傅里葉變換(FFT)單元209、解映射器21K解交錯(cuò)器213和解 碼器215。無線接收機(jī)200的操作通常開始于天線201接收到OFDM載波信
12號。無線電裝置203執(zhí)行接收到的OFDM載波信號的降頻轉(zhuǎn)換，并輸出具有 實(shí)部和虛部的基帶OFDM信號。該實(shí)部和虛部通過ADC 205和207由模擬域 轉(zhuǎn)換。發(fā)射機(jī)加入接收的OFDM信號內(nèi)的任何循環(huán)前綴在發(fā)送給FFT單元209 之前被移除。
FFT單元209連接至ADC 205和207，接收ADC 205和207生成的對該 接收的OFDM信號的數(shù)字采樣樣本。需要注意的是，在非直接轉(zhuǎn)換的方案中， 可以使用單個(gè)ADC來代替ADC205和207。然而，出于示例的目的，無線接 收機(jī)200示出了使用兩個(gè)DAC 205和207的情況。通常，采樣樣本表示為定 點(diǎn)格式，具有由接收的OFDM信號的屬性指出的最小位寬(bit-wi她)。FFT 單元209在從ADC 205和207接收的一組N個(gè)采樣樣本上執(zhí)行FFT，以從 OFDM信號中分離出子載波。最終由FFT單元209生成符號流Y()到Y(jié)w。每 個(gè)符號流Y。到Y(jié)w對應(yīng)于該OFDM信號內(nèi)的一個(gè)子載波。符號Yo到Y(jié)w連接 至解映射器211，將復(fù)數(shù)符號轉(zhuǎn)換成比特流的原始比特，然后解交錯(cuò)器213(理 想地)將并行比特流轉(zhuǎn)換回原始的編碼數(shù)據(jù)串行流。解碼器215應(yīng)用FEC方 案于編碼數(shù)據(jù)流以產(chǎn)生原始的發(fā)射數(shù)據(jù)。
圖3示出了從ADC 205和207提供給FFT單元209的采樣樣本流。 一組 N個(gè)采樣樣本301被傳遞給FFT單元209，由FFT單元209在整組樣本上執(zhí) 行FFT。如圖3所示，每個(gè)樣本303由FFT單元209依據(jù)時(shí)間順序接收，從 樣本1開始，結(jié)束于樣本N。
圖4示出了包括每個(gè)采樣樣本303的數(shù)據(jù)部。如圖4所示，每個(gè)采樣樣本 包含實(shí)部403和虛部405兩者。樣本303的實(shí)部403 —般被稱為同相分量(I)， 而虛部405被稱為正交分量(Q)。
圖5示出了示例采樣樣本303和其實(shí)部和虛部403和405的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。 典型的FFT單元內(nèi)，例如FFT單元209內(nèi)，設(shè)計(jì)并運(yùn)行有專門的硬件單元來 在一組N個(gè)采樣樣本上執(zhí)行FFT。 FFT單元對通常表示為定點(diǎn)格式的二進(jìn)制 數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算。圖5示出的采樣樣本303的實(shí)部和虛部均表示為定點(diǎn)格式。一 般，定點(diǎn)數(shù)字在小數(shù)點(diǎn)之后具有固定的數(shù)位，并且如之前所提到的一樣，定點(diǎn) 表達(dá)形式的精度與其所使用的位數(shù)直接相關(guān)。圖5中所示的采樣樣本303的實(shí)
13部和虛部403和405具有11位的精度。采樣樣本303的每個(gè)部分在小數(shù)點(diǎn)之 后具有7位的精度，在小數(shù)點(diǎn)之前具有4為的精度。 一般，使用較高位數(shù)(即 具有較高精度)的采樣樣本的數(shù)字表達(dá)形式，將得到信號的更好近似性。需要 注意的是，可以在實(shí)部403和虛部405內(nèi)使用一個(gè)附加位來作為定點(diǎn)數(shù)表達(dá)形 式中的符號位(signbit)，該符號位的值可以是正的或負(fù)的。該附加的符號位 可用來表示符號量值(sign-magnitude)形式或2的補(bǔ)碼形式的數(shù)字。
數(shù)字信號內(nèi)的逼近過程被稱為量化(quantization)。量化定義了兩個(gè)連續(xù) 的二進(jìn)制值之間的差值。這一差值的大小被稱為量化步長(quantization step), 并且因此，量化步長決定了使用特定的量化級(quantization level)處理數(shù)據(jù) 的系統(tǒng)或單元的有效噪聲基底(noise floor)。例如，用8位精度表示的數(shù)據(jù)值 具有1/(2,或1/256的量化步長。
多數(shù)系統(tǒng)中，例如FFT單元209內(nèi)，以一定的精度處理數(shù)據(jù)是很重要的， 因?yàn)橄到y(tǒng)的噪聲基底決定了可達(dá)到的最大信噪比。 一般，F(xiàn)FT單元209的信噪 比要求由幾個(gè)因素來表示。 一個(gè)這樣的因素是接收的OFDM信號中的每個(gè)子 載波所使用的數(shù)字調(diào)制方案。如前所述，子載波的數(shù)字調(diào)制中所使用的群集階 數(shù)越高，所需的施加給接收機(jī)的信噪比越高，以便可靠地解調(diào)載波信號。由于 每個(gè)子載波可使用不同的調(diào)制方案來調(diào)制其相應(yīng)的數(shù)據(jù)，因此FFT單元209 需要處理任何子載波的最差情況(即最大)信噪比要求。
另一個(gè)對FFT單元209的信噪比要求有影響的因素是碼率。如前所述， 較高的碼率具有較少的冗余，并因此更易受信道和接收機(jī)破壞的影響。冗余使 得能夠在接收機(jī)側(cè)執(zhí)行FEC方案，其能夠檢測并在某些情況下校正接收的比 特流內(nèi)的錯(cuò)誤。然而， 一般，接收機(jī)能夠檢測并校正的錯(cuò)誤量是與增加到發(fā)射 的比特流內(nèi)的冗余量成正比的。因此，F(xiàn)FT單元209的信噪比要求取決于碼率 和發(fā)射的數(shù)據(jù)內(nèi)提供的冗余量。
圖6示出了典型的FFT單元209。 FFT單元209包括數(shù)據(jù)通路601和控制 單元603?？刂茊卧?03負(fù)責(zé)控制數(shù)據(jù)通路601的操作以對一組接收的采樣樣 本例如一組采樣樣本301執(zhí)行FFT。 一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)通路601包括運(yùn)算單 元605 (又稱為邏輯單元605)、 FFT系數(shù)單元607、和存儲器609。應(yīng)該了解的是，存儲器609可以實(shí)現(xiàn)在數(shù)據(jù)通路601的外部，并且一般位于FFT單元 209的外部。實(shí)施例中，存儲器609是隨機(jī)訪問存儲器(RAM)。
FFT單元209接收一組采樣樣本，例如釆樣組301，并對該采樣樣本執(zhí)行 FFT以生成針對每個(gè)相應(yīng)子載波的輸出符號流。接收的采樣樣本可存儲在存儲 器609內(nèi)或直接輸入給運(yùn)算單元605進(jìn)行處理。FFT單元，例如FFT單元209， 可以流水線操作或時(shí)分復(fù)用運(yùn)算單元605以在專用硬件實(shí)現(xiàn)中節(jié)省空間和成 本。由于運(yùn)算單元605可以以流水線操作或時(shí)分復(fù)用，運(yùn)算單元605產(chǎn)生的中 間結(jié)果也可存儲在存儲器609中，或者，存儲在圖6中所示的專用寄存器中。 或者可選擇的另一方案中，運(yùn)算單元605可實(shí)現(xiàn)FFT計(jì)算所必需的蝶式單元 的全陣列，而無需時(shí)分復(fù)用或流水線操作。在此實(shí)施例中，可去除對存儲器的 需求。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，顯而易見可以實(shí)現(xiàn)FFT單元209的各種 方案而不脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。
運(yùn)算單元605 —般執(zhí)行一系列蝶式運(yùn)算611，需要乘法器613和加法器 615。蝶式運(yùn)算，例如蝶式運(yùn)算611，示出了多數(shù)FFT處理過程所執(zhí)行的基本 運(yùn)算。圖6中所示的蝶式運(yùn)算611為基2 (radix-2)蝶式運(yùn)算。本領(lǐng)域的技術(shù) 人員將了解的是，還可以使用蝶式運(yùn)算611的其它實(shí)現(xiàn)方式而不脫離本發(fā)明的 范圍。實(shí)施例中，乘法器613和加法器615分別可執(zhí)行復(fù)數(shù)乘法和復(fù)數(shù)加法。
運(yùn)算單元605對接收的OFDM信號的采樣樣本或中間結(jié)果進(jìn)行運(yùn)算，這 些采樣樣本或中間結(jié)果均可存儲在存儲器609內(nèi)或圖6中未示出的中間寄存器 內(nèi)。此外，運(yùn)算單元609進(jìn)一步對FFT系數(shù)單元607提供的一系列系數(shù)進(jìn)行 運(yùn)算，F(xiàn)FT系數(shù)單元607提供的系數(shù)一般提供給乘法器613，并且每個(gè)系數(shù)可 以是復(fù)數(shù)。
如前所述，F(xiàn)FT單元209對以一定精度的定點(diǎn)格式表示的一組接收到的采 樣樣本執(zhí)行FFT。中間結(jié)果和FFT系數(shù)，例如FFT系數(shù)單元607提供的那些 系數(shù)，可同樣表示為一定精度的定點(diǎn)格式。根據(jù)接收的子載波的調(diào)制方案，更 具體地說，根據(jù)接收的OFDM信號內(nèi)的子載波的最高階群集，F(xiàn)FT單元209 的數(shù)據(jù)通路601可以超額的精度工作。此外，根據(jù)接收的子載波的碼率，F(xiàn)FT 單元609的數(shù)據(jù)通路601可同樣以超額的精度工作。
15一般來說，F(xiàn)FT單元209必須設(shè)計(jì)成以足夠高的精度工作，以便進(jìn)入FFT 單元209內(nèi)的量化噪聲不會支配系統(tǒng)的總體最大信噪比要求。然而，多數(shù) OFDM接收機(jī)的信噪比要求是動態(tài)的，結(jié)果，OFDM接收機(jī)經(jīng)常具有遠(yuǎn)低于 所需最大值的瞬時(shí)信噪比要求。這些情況下，降低FFT單元209內(nèi)的數(shù)據(jù)通 路模塊例如運(yùn)算單元605和存儲器609的精度是很有優(yōu)勢的，這樣可以節(jié)省電 量，而電池電量對于無線設(shè)備來說通常是有限的。
幾個(gè)因素對OFDM接收機(jī)例如接收機(jī)200的瞬時(shí)信噪比要求有影響，包 括接收的數(shù)據(jù)發(fā)射所使用的碼率，以及OFDM信號內(nèi)每個(gè)子載波所使用的調(diào) 制方案。碼率和調(diào)制方案可以基于任意數(shù)量的因素來改變，包括信道條件。通 常，較高的碼率帶來OFDM接收機(jī)的較高信噪比要求。同樣，子載波調(diào)制中 使用較高階群集，將導(dǎo)致OFDM接收機(jī)的較高信噪比要求。
實(shí)施例中，F(xiàn)FT單元209內(nèi)的數(shù)據(jù)通路601的精度可基于OFDM信號內(nèi) 子載波的調(diào)制方案來改變。其它實(shí)施例中，F(xiàn)FT單元209內(nèi)的數(shù)據(jù)通路601的 精度可基于編碼接收的OFDM信號所使用的碼率來改變。另一實(shí)施例中，可 使用OFDM信號的調(diào)制方案和碼率兩者來改變FFT單元209內(nèi)的數(shù)據(jù)通路601 的精度。
圖7示出了圖6中所示的蝶式運(yùn)算611的另一示例示意圖。圖6中所示的 蝶式運(yùn)算611使用信號流來表示。圖7中的蝶式運(yùn)算611示出了另一視圖，其 中清楚地示出了乘法器613和加法器615。蝶式運(yùn)算611再次在圖7中示出為 基2蝶式運(yùn)算。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是，蝶式運(yùn)算611的其它實(shí) 現(xiàn)也可以用于本發(fā)明而不脫離本發(fā)明的范圍，包括例如基4蝶式運(yùn)算。
再次參見圖6， FFT單元209內(nèi)的控制單元603可進(jìn)一步基于動態(tài)信噪比 要求改變數(shù)據(jù)通路601內(nèi)的通路模塊的精度。例如，存儲器609可被配置成以 可變的精度讀和寫接收到的OFDM信號采樣樣本。采樣樣本的最低有效位可 通過未寫入或者未從存儲器609中讀出而簡單地丟棄。 一個(gè)實(shí)施例中，存儲器 609的位線訪問(bit line access)因此而減少，這可以降低存儲器609的整體 功耗。位線一般在某些RAM類型中需要預(yù)充電，例如靜態(tài)RAM (SRAM) 類型。此外，位線一般具有高的關(guān)聯(lián)電容，因此位線的不必要的充電/放電明顯增加了存儲器內(nèi)的功耗?？刂茊卧?03可確定何時(shí)OFDM接收機(jī)200的動 態(tài)信噪比要求發(fā)生變化并據(jù)此更新寫入和/或讀出存儲器609的位數(shù)。
以類似的方式，運(yùn)算單元605產(chǎn)生的FFT計(jì)算的中間結(jié)果，可以寫入和 讀出存儲器609。控制單元603可從最低有效位開始，減少寫入和讀出存儲器 609的中間結(jié)果的位數(shù)，以便進(jìn)一步降低額外的功耗。
圖8示出了存儲器609的典型示例，其可改變讀出和寫入存儲器609的數(shù) 據(jù)的精度。存儲器609包括以下輸入數(shù)據(jù)輸入(datain) 801、地址(address) 803、時(shí)鐘(elk) 805、寫比特使能(write bit enable) 807、和讀比特使能(read bit enable) 809。存儲器609進(jìn)一步包括信號輸出(signal output)、數(shù)據(jù)輸出 (dataout) 811。地址輸入803允許可訪問存儲器609內(nèi)的一個(gè)特定的字，既 可以是寫入也可以是讀出。輸入信號時(shí)鐘805提供時(shí)鐘信號，用于同步存儲器， 例如圖8中的示例存儲器609。待寫入存儲器609的數(shù)據(jù)放在輸入線即數(shù)據(jù)輸 入801上，使得數(shù)據(jù)可以被存入存儲器609內(nèi)?；蛘撸瑢拇鎯ζ?09讀出的 數(shù)據(jù)通過輸出線即數(shù)據(jù)輸出811來訪問。
為了對經(jīng)由數(shù)據(jù)輸出811和數(shù)據(jù)輸入801讀出和寫入存儲器609的數(shù)據(jù)提 供可變的精度，提供了讀和寫比特使能輸入807和809。寫比特使能807可允 許存儲器609內(nèi)的字的可變部分(即可變位數(shù))被寫入，從而降低功耗。以類 似的方式，讀比特使能809可允許存儲器609內(nèi)的字的可變部分(即可變的位 數(shù))被讀出，從而降低功耗。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解的是，存儲器609的其 它實(shí)現(xiàn)形式也可用于本發(fā)明而不脫離本發(fā)明的范圍。
另一實(shí)施例中，可像存儲器609—樣降低運(yùn)算單元605內(nèi)的功耗?？刂茊?元603確定OFDM接收機(jī)200的動態(tài)信噪比要求，并更新表達(dá)運(yùn)算單元605 運(yùn)算的數(shù)據(jù)值所需的位數(shù)。具體來說，乘法器613和加法器615的額外功耗可 通過將提供有不必要的精度的操作數(shù)的最低有效位調(diào)零來降低。 一般，運(yùn)算單 元605可執(zhí)行幾個(gè)乘法器和加法器。結(jié)果，降低每個(gè)乘法器或加法器所消耗的 功率，便可明顯地降低運(yùn)算單元605的總功耗。
一個(gè)實(shí)施例中，運(yùn)算單元605實(shí)現(xiàn)在使用CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo) 體)邏輯的硬件內(nèi)。在CMOS邏輯實(shí)現(xiàn)方式中，靜態(tài)功耗接近零。CMOS設(shè)
17計(jì)中的大部分功率是在邏輯內(nèi)的節(jié)點(diǎn)改變(即被充電和放電)時(shí)動態(tài)消耗的。
因此，通過將乘法器613將執(zhí)行乘法的數(shù)據(jù)值的輸入位(input bit)調(diào)零，乘 法器邏輯內(nèi)的多數(shù)節(jié)點(diǎn)保持靜態(tài)(即未發(fā)生改變)，因而動態(tài)功耗被降低。同 樣地，通過將加法器615將執(zhí)行加法的數(shù)據(jù)值的輸入位調(diào)零，加法器邏輯內(nèi)的 多數(shù)節(jié)點(diǎn)保持靜態(tài)(即未發(fā)生改變)，因而動態(tài)功耗被降低。可以理解的是， 除了 CMOS以外的其它實(shí)現(xiàn)方案也可用于本發(fā)明而不脫離本發(fā)明的范圍。
圖9示出了用于將由乘法器613執(zhí)行乘法的數(shù)據(jù)值的各位調(diào)零的實(shí)施例的 框圖。圖9中示出了兩個(gè)典型的10位數(shù)據(jù)值901和903，將由乘法器613對 它們執(zhí)行乘法。具體實(shí)施例中，數(shù)據(jù)值901是采樣數(shù)據(jù)值，數(shù)據(jù)值903是FFT 系數(shù)數(shù)據(jù)值。數(shù)據(jù)值901和903的數(shù)位分別被輸入到位屏蔽(bit mask)單元 905和907。位屏蔽單元905和907可以是由精度控制信號909控制的專用硬 件單元。具體實(shí)施例中，精度控制信號909來自FFT單元209的控制單元603， 并具有與數(shù)據(jù)值901和903相等的總線寬度(即10位)。精度控制信號909 的每個(gè)位線可對應(yīng)于并控制數(shù)據(jù)值901和903的一個(gè)位值。依據(jù)FFT單元209 所需的量化精度，精度控制信號909控制位屏蔽單元905和907將用于表示每 個(gè)數(shù)據(jù)值的任意位數(shù)調(diào)零。數(shù)據(jù)值901和903的數(shù)位被從最低有效位開始調(diào)零。 位屏蔽單元905和907的輸出數(shù)據(jù)值911和913可以像輸入數(shù)據(jù)值901和903 一樣具有相同的數(shù)位。但是，輸出數(shù)據(jù)值911和913可分別表示輸入數(shù)據(jù)值 901和903的降低精度的值。輸出數(shù)據(jù)值911和913隨后由乘法器613執(zhí)行乘 法。
圖10示出了用于將由加法器615執(zhí)行加法的數(shù)據(jù)值的數(shù)位調(diào)零的實(shí)施例 的框圖。圖IO中示出了兩個(gè)示例的IO位數(shù)據(jù)值1001和1003，將由加法器615 執(zhí)行加法。具體實(shí)施例中，數(shù)據(jù)值1001是采樣數(shù)據(jù)值，數(shù)據(jù)值1003是FFT 系數(shù)數(shù)據(jù)值。數(shù)據(jù)值1001和1003的數(shù)位分別被輸入到位屏蔽單元1005和 1007。位屏蔽單元1005和1007可以是由精度控制信號1009控制的專用硬件 單元。具體實(shí)施例中，精度控制信號1009來自FFT單元209的控制單元603， 并具有與數(shù)據(jù)值1001和1003相等的總線寬度(即10位)。精度控制信號1009 的每個(gè)位線可對應(yīng)于并控制數(shù)據(jù)值1001和1003的一個(gè)位值。依據(jù)FFT單元209廣需的量化精度，精度控制信號1009控制位屏蔽單元1005和lCi0'7將用于表示每個(gè)數(shù)據(jù)值的任意位數(shù)調(diào)零。數(shù)據(jù)值1001和1003的數(shù)位被從最低有效位開始調(diào)零。位屏蔽單元1005和1007的輸出數(shù)據(jù)值1011和1013可以像輸入數(shù)據(jù)值1001和1003 —樣具有相同的數(shù)位。但是，輸出數(shù)據(jù)值1011和1013可分別表示輸入數(shù)據(jù)值1001和1003的降低精度的值。輸出數(shù)據(jù)值1011和1013隨后由加法器615執(zhí)行加法。
現(xiàn)在參見圖11。圖11是基于OFDM接收機(jī)200的動態(tài)信噪比要求改變FFT單元209內(nèi)的數(shù)據(jù)通路模塊的精度的流程圖。流程圖1100開始于步驟1101，接收到OFDM載波信號。在步驟1101中接收到OFDM信號后，流程圖1100處理至步驟U03。步驟1103中，接收的OFDM信號被采樣。步驟1105中，為了可靠地解調(diào)接收的OFDM信號的采樣樣本內(nèi)的數(shù)據(jù)，確定出動態(tài)信噪比要求?；诖_定的OFDM接收機(jī)的動態(tài)信噪比要求，步驟1107中，F(xiàn)FT單元209內(nèi)的數(shù)據(jù)通路601的精度據(jù)此改變，從而降低功耗。本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解的是，步驟1103和步驟1105可以不斷地執(zhí)行，動態(tài)信噪比的確定可以基于過去接收到的OFDM符號，也可以基于當(dāng)前接收到的OFDM符號。應(yīng)該進(jìn)一步注意的是，流程圖1100所示出的順序并非限制性的。例如，通常，步驟1103和步驟1105可與步驟1101和1107并行執(zhí)行。
現(xiàn)在參見圖12。圖12示出了對圖11所示的方法1100的步驟1107的進(jìn)一步詳細(xì)流程1200。具體來說，流程圖1200詳細(xì)示出了改變FFT單元209的數(shù)據(jù)通路601的精度的方法。流程圖1200開始于步驟1201。步驟1201中，做出關(guān)于可正確地解調(diào)接收的OFDM信號所需的數(shù)據(jù)通路601的精度的決定。該決定是基于OFDM接收機(jī)的動態(tài)信噪比要求的。 一旦確定出可靠地解調(diào)特定接收的OFDM信號所需的精度，便在步驟1203中發(fā)送調(diào)節(jié)信號給數(shù)據(jù)通路601。步驟1025中，基于該調(diào)節(jié)信號，數(shù)據(jù)通路601的運(yùn)算單元605和/或存儲器609的精度被調(diào)節(jié)。
以上結(jié)合OFDM接收機(jī)和通常包含在OFDM接收機(jī)內(nèi)的FFT單元描述了本發(fā)明。根據(jù)本申請中給出的教導(dǎo)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠意識到如何將本發(fā)明擴(kuò)展到其它類型的系統(tǒng)。例如，本發(fā)明可應(yīng)用于OFDM發(fā)射機(jī)內(nèi)的IFFT單元。IFFT單元內(nèi)的精度可以類似的方法被調(diào)節(jié)以滿足要求，從而降低功耗。
這樣的改變落入本發(fā)明的范圍和精神實(shí)質(zhì)內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種快速傅里葉變換FFT裝置，用于具有動態(tài)信噪比要求的OFDM接收機(jī)內(nèi)，所述OFDM接收機(jī)用于接收包括多個(gè)子載波的OFDM信號，其特征在于，所述FFT裝置包括數(shù)據(jù)通路，用于對從接收的OFDM信號中獲得的一組數(shù)據(jù)采樣樣本計(jì)算FFT，其中所述數(shù)據(jù)通路對表示為定點(diǎn)格式的數(shù)據(jù)執(zhí)行操作；控制單元，基于所述OFDM接收機(jī)的動態(tài)信噪比要求調(diào)節(jié)所述數(shù)據(jù)通路的精度。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的FFT裝置，其特征在于，所述OFDM接收機(jī) 的動態(tài)信噪比要求是基于接收的OFDM信號內(nèi)的子載波的調(diào)制類型確定的。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的FFT裝置，其特征在于，所述調(diào)制類型是每個(gè) 群集可具有任意數(shù)量的符號的QAM類型。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的FFT裝置，其特征在于，所述調(diào)制類型是每個(gè) 群集可具有任意數(shù)量的符號的PSK類型。
5、 一種降低快速傅里葉變換FFT裝置內(nèi)的功耗的方法，所述FFT裝置用 于具有動態(tài)信噪比要求的OFDM接收機(jī)內(nèi)，其特征在于，所述方法包括接收OFDM信號；采樣接收的OFDM信號以獲得采樣樣本； 對所述采樣樣本計(jì)算FFT;基于所述OFDM接收機(jī)的動態(tài)信噪比要求動態(tài)地調(diào)節(jié)所述FFT裝置的精度。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述FFT裝置對表示為定 點(diǎn)格式的數(shù)據(jù)執(zhí)行操作。
7、 一種具有動態(tài)信噪比要求的OFDM接收機(jī)，所述OFDM接收機(jī)用于 接收包括多個(gè)子載波的OFDM信號，其特征在于，所述OFDM接收機(jī)包括快速傅里葉變換FFT裝置； 與所述FFT裝置連接的解映射器；與所述解映射器連接的解碼器； 其中，所述FFT裝置包括數(shù)據(jù)通路，用于對從接收的OFDM信號中獲得的一組數(shù)據(jù)采樣樣本 計(jì)算FFT，其中所述數(shù)據(jù)通路對表示為定點(diǎn)格式的數(shù)據(jù)執(zhí)行操作；控制單元，基于所述OFDM接收機(jī)的動態(tài)信噪比要求調(diào)節(jié)所述數(shù)據(jù) 通路的精度。
8、 一種快速傅里葉逆變換IFFT裝置，用于具有動態(tài)信噪比要求的OFDM 發(fā)射機(jī)內(nèi)，所述OFDM發(fā)射機(jī)用于發(fā)射包括多個(gè)子載波的OFDM信號，其特 征在于，所述IFFT裝置包括數(shù)據(jù)通路，用于對多個(gè)符號流計(jì)算IFFT以生成OFDM信號，其中所述數(shù) 據(jù)通路對表示為定點(diǎn)格式的數(shù)據(jù)執(zhí)行操作；控制單元，基于所述OFDM發(fā)射機(jī)的動態(tài)信噪比要求調(diào)節(jié)所述數(shù)據(jù)通路 的精度。
9、 一種用于具有動態(tài)信噪比要求的系統(tǒng)內(nèi)的快速傅里葉變換FFT裝置， 其特征在于，所述FFT裝置包括數(shù)據(jù)通路，用于對一組數(shù)據(jù)采樣樣本計(jì)算FFT，其中所述數(shù)據(jù)通路對表示 為定點(diǎn)格式的數(shù)據(jù)執(zhí)行操作；控制單元，基于所述系統(tǒng)的動態(tài)信噪比要求調(diào)節(jié)所述數(shù)據(jù)通路的精度。
10、 一種用于具有動態(tài)信噪比要求的系統(tǒng)內(nèi)的快速傅里葉逆變換IFFT裝 置，其特征在于，所述IFFT裝置包括數(shù)據(jù)通路，用于對一組數(shù)據(jù)采樣樣本計(jì)算IFFT，其中所述數(shù)據(jù)通路對表 示為定點(diǎn)格式的數(shù)據(jù)執(zhí)行操作；控制單元，基于所述系統(tǒng)的動態(tài)信噪比要求調(diào)節(jié)所述數(shù)據(jù)通路的精度。
全文摘要
本發(fā)明涉及快速傅里葉變換、逆變換裝置及降低其功耗的方法，能夠動態(tài)地降低FFT單元內(nèi)數(shù)據(jù)通路模塊的精度而不會影響OFDM信號的解調(diào)。FFT單元通常實(shí)現(xiàn)在OFDM接收機(jī)內(nèi)以分離接收的OFDM信號內(nèi)的子載波。一般，OFDM接收機(jī)內(nèi)的FFT單元必須設(shè)計(jì)成以足夠高的精度工作，以便使引入FFT單元內(nèi)的量化噪聲不會支配系統(tǒng)的總體最大信噪比要求。然而，多數(shù)OFDM接收機(jī)的信噪比要求是動態(tài)的，因此OFDM接收機(jī)經(jīng)常具有遠(yuǎn)低于所需最大值的瞬時(shí)信噪比要求。這種情況下，降低FFT單元內(nèi)的數(shù)據(jù)通路模塊的精度以節(jié)省通常在無線設(shè)備內(nèi)有限的功率是非常有利的。
文檔編號H04L27/26GK101645866SQ20091015889
公開日2010年2月10日 申請日期2009年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月1日
發(fā)明者戴維·加勒特 申請人:美國博通公司