專利名稱：一種數(shù)字分路系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分路系統(tǒng)，特別是一種基于循環(huán)判決結(jié)構(gòu)的數(shù)字分路系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的數(shù)字分路方法中數(shù)據(jù)接口模塊的進(jìn)數(shù)采用先寫后讀的傳統(tǒng)模式，即直接采用一塊深度為濾波器總階數(shù)H的雙口 RAM來存儲輸入信號，然后對采入的H個信號進(jìn)行濾波。由于每次采樣階數(shù)有限，并且需要在H+1個信號來之前對已經(jīng)采樣的H個信號完成數(shù)字分路運(yùn)算，而由于完成濾波要做濾波器階數(shù)H次乘加，因此按照這個方法實現(xiàn)的乘加速率很高，特別是在濾波器階數(shù)較高時，系統(tǒng)資源會達(dá)到數(shù)百兆赫茲甚至更高，這樣會降低系統(tǒng)設(shè)計的可靠度和可實現(xiàn)性；而對于目前在傳統(tǒng)分路基礎(chǔ)上改進(jìn)的基于流水結(jié)構(gòu)的數(shù)字分路，同樣要生成濾波器總階數(shù)長度H的輸入緩存，由于它通過采樣窗口進(jìn)行鐘控流水處理， 降低了輸入信號的采樣時鐘和處理時鐘，但這種方法中加權(quán)運(yùn)算和順序調(diào)整資源耗費(fèi)巨大，對于高階數(shù)濾波、大容量多通道分路的情況下，資源耗費(fèi)非常大，系統(tǒng)功耗增加，不能滿足日益提高的數(shù)字分路性能要求。另外該種方法沒有將數(shù)字分路設(shè)計參數(shù)化，造成對于新的要求設(shè)計修改難度較大，難以通用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種采用循環(huán)判決結(jié)構(gòu)的數(shù)字分路系統(tǒng)，能夠提高資源利用率和運(yùn)算時序。本發(fā)明包括如下技術(shù)方案一種數(shù)字分路系統(tǒng)，其特征在于包含輸入信號分區(qū)緩存模塊、循環(huán)讀寫控制模塊、循環(huán)判決調(diào)序模塊、加權(quán)乘法器模塊、多級疊接-相加模塊、時序同步模塊、分布式濾波器模塊、位序排列計算模塊、乒乓緩存模塊、順序FFT模塊和抽點輸出緩存模塊，其中所述輸入信號分區(qū)緩存模塊對輸入采樣信號進(jìn)行分區(qū)、分段緩存；所述循環(huán)讀寫控制模塊對輸入信號分區(qū)緩存模塊進(jìn)行讀寫尋址控制，并產(chǎn)生循環(huán)判決調(diào)序模塊的控制信號和分布式濾波器模塊的控制信號，循環(huán)判決調(diào)序模塊的控制信號包括FFT序號和分區(qū)號；所述分布式濾波器模塊通過循環(huán)讀寫控制模塊控制濾波器系數(shù)存儲器的輸出，產(chǎn)生所需要的多相濾波系數(shù)；所述循環(huán)判決調(diào)序模塊對輸入信號分區(qū)緩存模塊的讀出信號進(jìn)行順序調(diào)整，使之能對應(yīng)分布式濾波器模塊輸出的濾波系數(shù)，所述循環(huán)判決調(diào)序模塊計算輸入信號分區(qū)緩存模塊讀出數(shù)據(jù)存儲陣列的位序矩陣，利用分區(qū)號和分段號來計算循環(huán)因子，并根據(jù)FFT序號、分區(qū)號以及循環(huán)因子進(jìn)行位序調(diào)整，并更新數(shù)據(jù)存儲陣列的數(shù)據(jù)輸出；所述加權(quán)乘法器模塊將循環(huán)判決調(diào)序模塊輸出的信號和分布式濾波器模塊輸出的濾波系數(shù)做加權(quán)乘法運(yùn)算；所述時序同步模塊對循環(huán)讀寫控制模塊產(chǎn)生的FFT序號、輸入分區(qū)號以及濾波器模塊產(chǎn)生的濾波系數(shù)進(jìn)行延遲處理；所述多級疊接-相加模塊對加權(quán)乘法器模塊輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行疊接-相加運(yùn)算；所述位序排列計算模塊對FFT序號進(jìn)行位置調(diào)整，保證FFT運(yùn)算中各通道頻點對應(yīng)的正確性；所述乒乓緩存模塊緩存位序調(diào)整后的各通道信號，保證FFT輸入信號的連續(xù)性；所述順序FFT運(yùn)算模塊按照循環(huán)讀寫控制模塊產(chǎn)生的FFT序號對疊接-相加運(yùn)算后的數(shù)據(jù)進(jìn)行順序FFT運(yùn)算，把輸出的信號按照頻點排列順序輸出，運(yùn)算結(jié)果按照頻分順序輸出；所述抽點輸出緩存模塊對順序FFT運(yùn)算后的各通道信號按FFT輸出序號進(jìn)行抽取分通道輸出。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于通過對輸入采樣信號進(jìn)行分區(qū)、分段緩存，通過循環(huán)判決結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)順序調(diào)整和加權(quán)運(yùn)算，有效降低了實現(xiàn)資源和功耗并提高了時序。通過循環(huán)判決結(jié)構(gòu)對分路設(shè)計進(jìn)行了參數(shù)化設(shè)計，使設(shè)計更加通用，可以根據(jù)不同的設(shè)計要求，只需修改參數(shù)就可以實現(xiàn)不同的數(shù)字分路設(shè)計。


圖1為本發(fā)明系統(tǒng)所用方法的原理圖。圖2為本發(fā)明系統(tǒng)的實現(xiàn)框圖。圖3為循環(huán)判決結(jié)構(gòu)調(diào)序算法流程圖。圖4為順序FFT模塊時序圖
具體實施例方式如圖1所示為本發(fā)明系統(tǒng)所用方法的原理圖。圖中分布式濾波器的階數(shù)為N，Hn 為對應(yīng)的N個濾波器系數(shù)，Xn是量化采樣得到的需進(jìn)行濾波處理的數(shù)據(jù)，Xn分批進(jìn)入濾波器，每批次進(jìn)入濾波器的數(shù)據(jù)個數(shù)為M(M為抽取率，M =數(shù)據(jù)采樣率/出數(shù)速率)，F(xiàn)FT點數(shù)為FFTNUM，每讀進(jìn)一批數(shù)據(jù)(即M個數(shù))后，系統(tǒng)進(jìn)行一次分路運(yùn)算。理論上對于&中每個數(shù)，進(jìn)行一次多相濾波操作Yn = Xn * Ηη，η = 1，2，· · ·，N然后對于得出的辦，對應(yīng)每個FFT序號，每間隔FFTNUM個點做一次累加，共累加 N/FFTNUM 次，即Yn(I)，= X(I) * H(1)+X(1+FFTNUM) * H(1+FFTNUM) +X(1+2 * FFTNUM) * H(l+2 女 FFTNUM)+......Yn(2) '= X (2) * H (2)+X (2+FFTNUM) * H(2+FFTNUM) +X (2+2 * FFTNUM) * H (2+2 女 FFTNUM)+..................Yn (FFTNUM) ' = X (FFTNUM)女 H (FFTNUM) +X (FFTNUM+FFTNUM)女 H (FFTNUM+FFTNUM)+X(FFTNUM+2 * FFTNUM) * H(FFTNUM+2 * FFTNUM)+......
實際上，當(dāng)寫入第1批M個數(shù)時，&最前面M個數(shù)(第一分區(qū))的地址由新寫入的M個數(shù)占據(jù)，此時用于存儲&數(shù)據(jù)的存儲器中數(shù)的排列為X (N+l)、X (N+2)、…、\ (N+M)、X (M+l)、X (M+2)、…、\ (2M)、X (2M+1)、…、X (N)此時^i(I)，Yn(I)‘ = X(M+1) * H(1)+X(M+1+FFTNUM) * H(1+FFTNUM)+X(M+1+2FFTNUM) * H(1+2FFTNUM)+......當(dāng)寫入第二批M個數(shù)時，&隨后的M個數(shù)(第二分區(qū))的地址由新寫入的M個數(shù)占據(jù)，此時用于存儲&數(shù)據(jù)的存儲器中數(shù)的排列為X (N+l)、X (N+2)、· · ·、X (N+M)、X (N+M+l)、X (N+M+2)、…X (N+2M)、X (2M+1)、…、 X (N)、此時^i(I)，Yn(I)，= X(2M+1) H(1)+X(2M+1+FFTNUM) H(1+FFTNUM)+X(2M+1+2FFTNUM) * H(1+2FFTNUM)+......即在不同批次下與濾波器的系數(shù)H(I)、H(1+FFTNUM)、H(1+2FFTNUM)......對應(yīng)
相乘的數(shù)值是動態(tài)變化的。對應(yīng)與H(I)相乘的數(shù)，隨著不同的進(jìn)數(shù)批次，依次為X(1)、 X(M+1)、X(2M+1)........本發(fā)明根據(jù)進(jìn)數(shù)的批次號(記為mzhi，mzhi每進(jìn)M個數(shù)后加1)和FFT序號p^n’ 的序號，取值范圍為0 (FFTNUM-I)的自然數(shù))，對得到的FFTNUMf^i’點做信號下變頻后位序排列計算操作，得到進(jìn)行FFTNUM點FFT變換所需的FFTNUM個點的正確排列順序。然后對正確排好順序的FFTNUM個點作FFT運(yùn)算，并將結(jié)果輸出。以此類推，對所有進(jìn)入系統(tǒng)的采樣數(shù)據(jù)完成數(shù)字分路。圖2給出了本發(fā)明系統(tǒng)的實現(xiàn)框圖，各組成部分的功能和工作過程如下1、輸入信號分區(qū)緩存模塊由Hdtjek (分布式濾波器階數(shù)N/FFT點數(shù)FFTNUM)塊雙口 RAM組成，每塊RAM的深度均為FFTNUM。該緩存用來存儲外部量化采樣后進(jìn)入系統(tǒng)的信號。輸入信號分區(qū)緩存模塊總的存儲長度為分布式濾波器總階數(shù)，根據(jù)需要進(jìn)行分路的路數(shù)確定進(jìn)行FFT運(yùn)算點數(shù)FFTNUM(常數(shù))。輸入信號分區(qū)緩存模塊由Nbl。。k個分段組成，每個分段長度為FFTNUM ；每個分段又包括若干個分區(qū)，每個分段的分區(qū)數(shù)R = FFTNUM/M,每個分區(qū)長度為抽取率M(M =數(shù)據(jù)采樣率/出數(shù)速率)。輸入信號分區(qū)緩存模塊總的分區(qū)數(shù)Nk =分布式濾波器總階數(shù)/M，濾波器長度要能夠整除FFT運(yùn)算點數(shù)。輸入信號分區(qū)緩存模塊由循環(huán)讀寫控制模塊進(jìn)行讀寫尋址控制，尋址以分區(qū)長度M(即抽取率)為基數(shù)進(jìn)行判決， 每段分區(qū)地址也以M為基數(shù)，以FFT運(yùn)算點數(shù)(FFTNUM)為周期循環(huán)遞增計數(shù)。2、循環(huán)讀寫控制模塊控制輸入信號分區(qū)緩存模塊的數(shù)據(jù)的讀寫，根據(jù)分區(qū)長度循環(huán)遞增判斷來產(chǎn)生分區(qū)讀寫控制信號；根據(jù)采樣輸入信號的不同批次(按照分區(qū)長度即抽取率分批次)，決定每次讀數(shù)的起始位置。整個輸入信號分區(qū)緩存采用流水線的方式進(jìn)行讀寫工作，其實現(xiàn)思路如下對于Hdtrck塊雙口 RAM，量化后的采樣數(shù)據(jù)由第一個分段的輸入接口進(jìn)入，依次寫入第一分段的從首地址開始至末地址的FFTNUM個地址，然后從第二個分段的輸入接口首地址開始執(zhí)行相同的操作，直至寫滿Nbl。。k個雙口 RAM。緩存分段的輸入接口進(jìn)第mzhi批M個數(shù)的第1個數(shù)時(mzhi為進(jìn)數(shù)的批次數(shù)，也就是分區(qū)號。每進(jìn)M個采樣信號后加1)，輸出接口根據(jù)分區(qū)數(shù)mzhi進(jìn)行循環(huán)判別，以每個分區(qū)大小為間隔進(jìn)行遞增，循環(huán)判別的周期為輸入信號緩存的存儲長度N。由于采用的是每次進(jìn)M個采樣信號，然后完成一次FFT數(shù)字分路運(yùn)算，所以輸入信號緩存的輸入時鐘clk_in 和輸出時鐘cllib_out關(guān)系為cllib_out = (clk_in女FFTNUM)/M0對應(yīng)每個輸出時鐘，每塊 RAM同時讀出一個數(shù)，共讀出Nbl。。k個數(shù)，存入循環(huán)判決調(diào)序模塊中的數(shù)據(jù)存儲陣列(data_ store)；每塊RAM根據(jù)輸出時鐘先后順序從讀數(shù)起始地址開始依次讀出FFTNUM個數(shù)。對于每個輸入批次，該循環(huán)讀寫控制模塊根據(jù)選定的FFT點數(shù)FFTNUM進(jìn)行循環(huán)計數(shù)產(chǎn)生FFT序號ρ，ρ為0 (FFTNUM-I)點計數(shù)信號，并以此來控制后續(xù)FFT運(yùn)算輸入信號。FFT序號按照輸入信號分區(qū)緩存模塊讀取時鐘cl!A_0Ut上升沿同步遞增來進(jìn)行計算。量化后的采樣信號分批次從輸入信號緩存(由雙口 RAM陣列實現(xiàn))的輸入接口進(jìn)入，第一批次從第一個分區(qū)的首地址依次寫入，第二批次從第二分區(qū)的首地址依次寫入，直至寫完最后一個分區(qū)；當(dāng)數(shù)據(jù)讀出時，讀數(shù)起始地址的計算公式為讀數(shù)起始地址addrb_out = Mod (Μ * Mshell, FFTNUM)；其中，addrb_out表示讀數(shù)的起始地址，Mod表示求模運(yùn)算、M為每次進(jìn)入輸入信號緩存的數(shù)據(jù)個數(shù)(每段分區(qū)長度)，Mshell為每次寫入緩存的對應(yīng)段號，F(xiàn)FTNUM為采用的FFT 運(yùn)算點數(shù)。由于緩存輸出接口每段讀取的起始地址總是超前輸入接口起始寫入地址M個地址，這樣就保證了在輸入接口寫完第M個數(shù)后，輸出接口剛讀取完它所需的FFT運(yùn)算的點數(shù)，從而使得輸入緩存的輸入輸出同時工作，實現(xiàn)了流水線操作。另外該模塊的主要參數(shù)在于采樣信號抽取率M、分段長度FFTNUM以及分區(qū)號mzhi。通過改變這三個參數(shù)可以快速實現(xiàn)該模塊的設(shè)計修改。對采樣信號的整個讀寫采用了循環(huán)計算控制和參數(shù)化設(shè)計方法，使得分路信號運(yùn)算按照流水結(jié)構(gòu)進(jìn)行。3、循環(huán)判決調(diào)序模塊由于將輸入信號分區(qū)緩存模塊分為Nbl。。k塊雙口 RAM，對應(yīng)濾波器系數(shù)H(I)的數(shù)據(jù)隨批次號不同在不同的RAM間跳動，隨著FFT序號的不同，會出現(xiàn)與濾波器系數(shù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)由一個RAM跳至下一個RAM的情況。本發(fā)明采用了循環(huán)判決結(jié)構(gòu)對輸入緩存的各分段讀出信號進(jìn)行加權(quán)運(yùn)算之前的順序調(diào)整，使之能對應(yīng)分布式濾波器權(quán)值。該部分首先計算分區(qū)緩存讀出數(shù)據(jù)存儲陣列(信號量化位寬X分段數(shù)Hdtrck)的位序矩陣COe_array，利用分區(qū)號mzhi和分段號Mshell來計算循環(huán)因子zhishi，這里0彡分區(qū)號mzhi ( Νκ-1，分區(qū)號由循環(huán)讀寫控制模塊根據(jù)時鐘流水計算，不斷刷新，每進(jìn)M個數(shù)，分區(qū)號加1。Mstell是寫入所述緩存模塊的段號，總共分段H^k,因此Mstell取值范圍為 0 ^ Mshell ^ Nbl0ck-Io循環(huán)因子zhishi是緩存模塊讀出數(shù)據(jù)時對應(yīng)的段號，循環(huán)因子的計算算法為For Mshell=O: (Nb|0Ck-1)
if R*Mshen <=mzhi<= R*Mshell+R一 1
zhishi= Mshell; end; end;然后利用分區(qū)號對R取余，計算RE =RE = REM(mzhi, R)，根據(jù)上述求余結(jié)果RE對循環(huán)讀寫控制模塊產(chǎn)生的FFTNUM序號 P(0彡P(guān)彡(FFTNUM-I))進(jìn)行判讀，每個循環(huán)判決過程如圖3所示。通過這個循環(huán)完成數(shù)據(jù)存儲陣列的位序矩陣循環(huán)判讀，根據(jù)FFT運(yùn)算信號、分區(qū)號以及循環(huán)因子進(jìn)行位序調(diào)整，并更新數(shù)據(jù)存儲陣列的數(shù)據(jù)輸出，達(dá)到調(diào)序的目的。調(diào)序設(shè)計是整個數(shù)字分路的核心組成部分，消耗的電路資源最大，而通過循環(huán)判決用較小的實現(xiàn)電路代價完成了加權(quán)前調(diào)序，而且使整個分路設(shè)計參數(shù)化和通用化。4、分布式濾波器模塊分布式濾波器模塊包括Nbl。。k塊ROM，用于存儲濾波器系數(shù)， 通過循環(huán)讀寫控制模塊控制Nbl。。k塊ROM的輸出，產(chǎn)生所需要的匹配濾波系數(shù)，采用根升余弦濾波器對調(diào)序后信號進(jìn)行采樣成型濾波，以采用的FFT點數(shù)作為濾波器分段存儲深度并高精度量化，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)采用分布式結(jié)構(gòu)，節(jié)省寶貴的塊RAM資源。對應(yīng)每個輸出時鐘，每塊 ROM同時讀出一個數(shù)，共讀出Nbl。。k個數(shù)；每塊ROM根據(jù)輸出時鐘cllib_0ut的先后順序從首地址開始讀出FFTNUM個數(shù)。5、加權(quán)乘法器模塊將循環(huán)判決調(diào)序后輸出的信號和從分布式濾波器中讀出的濾波器系數(shù)做加權(quán)乘法運(yùn)算。加權(quán)操作通過乘法器實現(xiàn)。6、多級疊接-相加模塊對加權(quán)濾波后的數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加運(yùn)算，利用多級加法器完成疊接-相加運(yùn)算。當(dāng)輸入信號分區(qū)緩存模塊不寫數(shù)時，累加原理如下公式所述Yn(I)，= X(I) * H(1)+X(1+FFTNUM) * H(1+FFTNUM) +X(1+2 * FFTNUM) * H(l+2 女 FFTNUM)+......Yn(2) '= X (2) * H (2)+X (2+FFTNUM) * H(2+FFTNUM) +X (2+2 * FFTNUM) * H (2+2 女 FFTNUM)+..................Yn (FFTNUM) ' = X (FFTNUM)女 H (FFTNUM) +X (FFTNUM+FFTNUM)女 H (FFTNUM+FFTNUM)+X(FFTNUM+2 * FFTNUM) * H(FFTNUM+2 * FFTNUM)+......7、時序同步模塊由于信號經(jīng)過循環(huán)順序調(diào)整和加權(quán)運(yùn)算，信號延遲了兩級，因此為了能夠與循環(huán)讀寫控制模塊產(chǎn)生的控制信號進(jìn)行同步以便于進(jìn)行后續(xù)的FFT運(yùn)算處理， 對循環(huán)讀寫控制模塊產(chǎn)生的FFT序號、輸入分區(qū)號進(jìn)行兩級延遲處理，保持與信號運(yùn)算同步。濾波器系數(shù)也需要經(jīng)過一級延遲同步輸入加權(quán)乘法器模塊。8、位序排列計算模塊進(jìn)行FFT前，根據(jù)循環(huán)讀寫控制模塊產(chǎn)生的FFT序號進(jìn)行位置循環(huán)調(diào)整，保證下變頻中各通道數(shù)據(jù)對應(yīng)的下變頻頻點的正確性。其算法如下For η = 1 FFTNUM
K = mod(p-l+M * mzhi, FFTNUM)；End其中，ρ為之前所述的FFT序號，M為抽取率(即輸入信號緩存分區(qū)大小)，mzhi為輸入信號緩存的分區(qū)號，K為對應(yīng)的調(diào)整位置，F(xiàn)FTNUM為采用FFT點數(shù)，Mod表示求模運(yùn)算。9、乒乓緩存模塊緩存位序調(diào)整后的各通道信號，由2塊深度為FFTNUM的雙口 RAM組成。在工作時，其中一塊RAM用作當(dāng)前給FFT的輸入信號給入，另外一塊用作下一次 FFT輸入信號暫存，保證FFT輸入信號的連續(xù)性。通過位序排列計算模塊中所述公式，將依次進(jìn)入的FFT點數(shù)個數(shù)據(jù)調(diào)整為進(jìn)行 FFT時的正確順序。乒乓緩存模塊采用了兩塊相同深度的雙口 RAM做乒乓操作使用，深度為 FFT點數(shù)的2倍。例如做64點FFT，則2塊RAM的總深度為128，I區(qū)為0-63深度，II區(qū)為 64-127深度。當(dāng)對I區(qū)進(jìn)行位序排列計算時，對II區(qū)已調(diào)整好的數(shù)據(jù)進(jìn)行按順序的讀?。?反之當(dāng)對II區(qū)進(jìn)行位序排列計算處理時，對I區(qū)已調(diào)整好的數(shù)據(jù)進(jìn)行按順序的讀取。雙口
RAM中，輸出口地址始終按順序讀取(即按照0-127,0-127......重復(fù))，輸入口地址選擇
性的寫入I區(qū)或II區(qū)(即按照64-127，0-63，64-127......進(jìn)行存儲)，輸入、輸出口的讀
寫地址恒差64。輸入口的寫數(shù)位置為按照位序排列計算得到的位置，通過存儲位置的選擇， 實現(xiàn)了對FFT序號位置的調(diào)整功能。10、順序FFT (Natural-order FFT)運(yùn)算模塊按照循環(huán)控制產(chǎn)生的FFT序號對加權(quán)疊接-相加后的數(shù)據(jù)進(jìn)行順序FFT運(yùn)算，把輸出的信號按照頻點排列順序輸出。FFT采用的接口時序如圖4所示。順序FFT相關(guān)時序如下所述當(dāng)start信號置為高時，表明FFT啟動，開始計算。這時通過xn_re和xn_im分別輸入信號的實部和虛部。fwcLinv決定了 FFT工作是正向計算還是逆FFT計算，該信號在 fVcLinv為高時使能。ce是FFT的使能時鐘，F(xiàn)FT工作期間一直為高。順序FFT模塊通過前一級的位序排列計算模塊計算好輸入FFT信號的排列位置后通過xnjndex輸入給FFT。 FFT實部和虛部輸出信號分別通過xk_re和xk_im輸出。順序FFT輸出結(jié)果是按照頻點順序排列輸出的，輸出的序號為xkjndex。Rfd是FFT準(zhǔn)備輸出信號(高有效)，busy是FFT 正在工作信號(高有效)，edone是FFT運(yùn)算預(yù)告知信號，done是運(yùn)算結(jié)束指示信號(高有效)。如果FFT運(yùn)算發(fā)生溢出，則通過ovflo來指示(高有效)。順序FFT模塊采用的工作時鐘為clk，這也是FFT模塊的進(jìn)數(shù)時鐘。FFT運(yùn)算通過工作時鐘elk的上升沿來完成。SCale_SCh用來完成FFT計算過程中截位和信號幅度控制， 防止溢出，通過scale_sch_we來使能(高有效)，該FFT模塊端口說明如下表1順序FFT模塊接口說明
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字分路系統(tǒng)，其特征在于包含輸入信號分區(qū)緩存模塊、循環(huán)讀寫控制模塊、 循環(huán)判決調(diào)序模塊、加權(quán)乘法器模塊、多級疊接-相加模塊、時序同步模塊、分布式濾波器模塊、位序排列計算模塊、乒乓緩存模塊、順序FFT模塊和抽點輸出緩存模塊，其中所述輸入信號分區(qū)緩存模塊對輸入采樣信號進(jìn)行分區(qū)、分段緩存； 所述循環(huán)讀寫控制模塊對輸入信號分區(qū)緩存模塊進(jìn)行讀寫尋址控制，并產(chǎn)生循環(huán)判決調(diào)序模塊的控制信號和分布式濾波器模塊的控制信號，循環(huán)判決調(diào)序模塊的控制信號包括 FFT序號和分區(qū)號；所述分布式濾波器模塊通過循環(huán)讀寫控制模塊控制濾波器系數(shù)存儲器的輸出，產(chǎn)生所需要的多相濾波系數(shù)；所述循環(huán)判決調(diào)序模塊對輸入信號分區(qū)緩存模塊的讀出信號進(jìn)行順序調(diào)整，使之能對應(yīng)分布式濾波器模塊輸出的濾波系數(shù)，所述循環(huán)判決調(diào)序模塊計算輸入信號分區(qū)緩存模塊讀出數(shù)據(jù)存儲陣列的位序矩陣，利用分區(qū)號和分段號來計算循環(huán)因子，并根據(jù)FFT序號、分區(qū)號以及循環(huán)因子進(jìn)行位序調(diào)整，并更新數(shù)據(jù)存儲陣列的數(shù)據(jù)輸出；所述加權(quán)乘法器模塊將循環(huán)判決調(diào)序模塊輸出的信號和分布式濾波器模塊輸出的濾波系數(shù)做加權(quán)乘法運(yùn)算；所述時序同步模塊對循環(huán)讀寫控制模塊產(chǎn)生的FFT序號、輸入分區(qū)號以及濾波器模塊產(chǎn)生的濾波系數(shù)進(jìn)行延遲處理；所述多級疊接-相加模塊對加權(quán)乘法器模塊輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行疊接-相加運(yùn)算； 所述位序排列計算模塊對FFT序號進(jìn)行位置調(diào)整，保證FFT運(yùn)算中各通道頻點對應(yīng)的正確性；所述乒乓緩存模塊緩存位序調(diào)整后的各通道信號，保證FFT輸入信號的連續(xù)性； 所述順序FFT運(yùn)算模塊按照循環(huán)讀寫控制模塊產(chǎn)生的FFT序號對疊接-相加運(yùn)算后的數(shù)據(jù)進(jìn)行順序FFT運(yùn)算，把輸出的信號按照頻點排列順序輸出，運(yùn)算結(jié)果按照頻分順序輸出；所述抽點輸出緩存模塊對順序FFT運(yùn)算后的各通道信號按FFT輸出序號進(jìn)行抽取分通道輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字分路系統(tǒng)，其特征在于輸入信號分區(qū)緩存模塊總的存儲長度為分布式濾波器總階數(shù)N，由Nbl。。k個RAM組成，每個RAM形成一個分段，每個分段長度為FFT運(yùn)算點數(shù)FFTNUM，Nblock = N/FFTNUM ；每個分段又包括若干個分區(qū)，每個分區(qū)長度為抽取率M，每個分段包含的分區(qū)數(shù)R = FFTNUM/M;輸入信號分區(qū)緩存模塊由循環(huán)讀寫控制模塊進(jìn)行讀寫尋址控制。
3.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字分路系統(tǒng)，其特征在于循環(huán)讀寫控制模塊以FFT運(yùn)算點數(shù)和分區(qū)長度為尋址計算周期，通過時鐘同步控制實現(xiàn)流水操作，實現(xiàn)對輸入信號分區(qū)緩存模塊的讀寫，同時產(chǎn)生循環(huán)判決調(diào)序模塊的控制信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字分路系統(tǒng)，其特征在于采樣信號分段從輸入信號緩存模塊的輸入接口進(jìn)入，存儲時從第一個分區(qū)緩存的首地址依次寫入，直至寫完最后一個分區(qū)緩存；輸入信號緩存模塊的輸出接口每段讀取的起始地址總是超前輸入接口起始寫入地址M個地址，在輸入接口寫完第M個數(shù)后，輸出接口剛讀取完它所需的FFT運(yùn)算的點數(shù)。
全文摘要
一種數(shù)字分路系統(tǒng)包括輸入信號分區(qū)緩存模塊、循環(huán)讀寫控制模塊、循環(huán)判決調(diào)序模塊、加權(quán)乘法器模塊、時序同步模塊、多級疊接-相加模塊、分布式濾波器模塊、位序排列計算模塊、乒乓緩存模塊、順序FFT模塊和抽點輸出緩存模塊。該系統(tǒng)在數(shù)字分路中利用循環(huán)判決方式進(jìn)行了加權(quán)疊接操作，整個過程時鐘控制并且利用了循環(huán)判決結(jié)構(gòu)，輸出部分用順序FFT處理和頻分抽點輸出，設(shè)計使得時序增強(qiáng)，耗費(fèi)資源更少，信號處理更為流暢。
文檔編號H04L5/00GK102510325SQ20111029130
公開日2012年6月20日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者樓大年, 湯琦, 趙毅, 陳銳 申請人:西安空間無線電技術(shù)研究所