专利名称：傅里叶变换的实现方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种傅里叶变换的实现方法和装置。
背景技术：
离散傅里叶变换(Discrete Fourier iTransform，简称为DFT)是现代通信及信 号处理中广泛应用的技术，而快速傅里叶变换(Fast Fourier transform，简称为FFT) 是普遍应用至今的DFT运算的快速算法。尤其是在目前的第三代(3rdGenerati0n，简称 为3G，其中一种标准，即Wimax (全球微波接入互操作性(Worldwide Interoperability for Microwave Access)))移动通信系统以及准第四代(简称为4G(长期演进(Long Term Evolution，简称为LTE)))移动通信技术中，正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称为OFDM)调制方式已成为物理层调制的重要方案。在正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access,简称为 0FDMA)以及 LTE 的单载波频分多址接入(Single Carrier Frequency DivisionMultiple Access,简称为SC-FDMA)技术中，FFT/IFFT (快速傅里叶(逆)变换/快速傅里叶逆变换) 是其必不可少的环节。相比于2的幂次点数的FFT/IFFT运算，基4的FFT可以有效减少乘 法器、以及时钟的消耗，从而明显降低了基4的FFT运算的资源及处理延迟。但是，在基4的FFT运算中，由于每级处理的数据可能会从存储地址中相隔很远 的地址中取数据，并且各级蝶形运算后的计算结果在存取时可能与原数据地址产生冲突， 为了避免这些冲突就需要增大处理的时延，并且需要采用更大的存储器进行中间结果的保 存。针对相关技术中基4FFT运算的处理延迟大、存储资源浪费较多的问题，目前尚未 提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的基4FFT运算的处理延迟大、存储资源浪费较多的问题，本发明 提出一种傅里叶变换的实现方法和装置，能够降低处理延迟，节省存储资源。本发明的技术方案是这样实现的根据本发明的一个方面，提供了一种傅里叶变换的实现方法，用于通过多级蝶形 运算单元实现流水傅里叶变换。根据本发明的傅里叶变换的实现方法包括多级蝶形运算单元中的其中一级蝶形 运算单元对向该蝶形计算单元输入的数据计算完成后，按照预定顺序对计算得到的计算结 果分组并对每组计算结果进行转置操作，其中，该蝶形运算单元为多级蝶形运算单元中第 一级蝶形运算单元和最后一级蝶形运算单元之外的蝶形运算单元；将转置操作后的计算结 果存储至随机存储器中，以供该蝶形计算单元的下一级蝶形计算单元对转置操作后的计算 结果进行计算；其中，在转置操作后的计算结果中，由下一级蝶形运算单元在一个周期内计 算的数据在随机存储器中的存储位置相同，并且转置操作后的计算结果中归属于同一蝶形
5计算单位的数据分布在随机存储器的预定位置处；以蝶形计算单位为单位，下一级蝶形运 算单元在每个周期内从随机存储器中的预定位置处读取当前周期需要进行计算的数据并 对读取的数据进行计算。其中，该蝶形计算单元对计算结果进行转置操作具体包括以预定间隔从未转置 的计算结果中抽取数据，得到多个蝶形计算单位；对多个蝶形计算单位中的每一个蝶形计 算单位进行矩阵转置，并将转置后的蝶形运算单位存储至随机存储器中蝶形计算单位对应 的预定位置处。并且，上述随机存储器的数量可以为四个，并且该方法可进一步包括预先将待计 算数据划分为四部分，对四个部分中每个部分的待计算数据进行位倒序，交换第二与第三 个随机存储器编号，并将位倒序后的四部分待计算数据以一一对应的方式存储至四个随机 存储器中。其中，可以根据以下公式对待计算数据进行划分
其中，η为所述写入随机存储器中的待计算数据的序号，
权利要求
1.一种傅里叶变换的实现方法，用于通过多级蝶形运算单元实现流水傅里叶变换，其 特征在于，所述方法包括所述多级蝶形运算单元中的其中一级蝶形运算单元对向该蝶形计算单元输入的数据 计算完成后，按照预定顺序对计算得到的计算结果分组并对每组计算结果进行转置操作， 其中，所述蝶形运算单元为所述多级蝶形运算单元中第一级蝶形运算单元和最后一级蝶形 运算单元之外的蝶形运算单元；将转置操作后的所述计算结果存储至随机存储器中，以供所述蝶形计算单元的下一级 蝶形计算单元对转置操作后的所述计算结果进行计算；其中，在转置操作后的所述计算结 果中，由所述下一级蝶形运算单元在一个周期内计算的数据在所述随机存储器中的存储位 置相同，并且转置操作后的所述计算结果中归属于同一蝶形计算单位的数据分布在所述随 机存储器的预定位置处；以蝶形计算单位为单位，所述下一级蝶形运算单元在每个周期内从所述随机存储器中 的预定位置处读取当前周期需要进行计算的数据并对读取的所述数据进行计算。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对计算结果进行转置操作具体包括以所述预定间隔从未转置的所述计算结果中抽取数据，得到多个蝶形计算单位；对所述多个蝶形计算单位中的每一个蝶形计算单位进行矩阵转置，并将转置后的所述 蝶形运算单位存储至所述随机存储器中所述蝶形计算单位对应的预定位置处。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述随机存储器的数量为四个，并且所述 方法进一步包括预先将待计算数据划分为四部分，对所述四个部分中每个部分的待计算数据进行位倒 序，交换第二与第三个随机存储器编号，并将位倒序后的四部分待计算数据以一一对应的 方式存储至所述四个随机存储器中。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据以下公式对所述待计算数据进行划分
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对于编号为m的随机存储器，存储的数据 为
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，每个蝶形运算单位所对应的预定位置在 所述随机存储器中以所述预定间隔分布的情况下，根据以下公式对所述蝶形计算单元的所 述计算结果进行转置，并将转置后的结果存入该蝶形运算单位转置前的存储位置
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，每个蝶形计算单位所对应的预定位置在 所述随机存储器中连续分布的情况下，对所述蝶形计算单元的所述计算结果进行转置的操 作具体包括将所述随机存储器中存储的所述蝶形计算单元计算前的数据enm排列为 {[<., e:,+1 心2 <)+3]|{<|θ< <4「— -2}}(m = 0,1,2,3)根据以下公式对计算后存储至所述随机存储器中的数据进行转置
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，在所述最后一级蝶形运算单 元输出的计算结果为位倒序的情况下，对所述最后一级蝶形运算单元输出的计算结果进行 位倒序操作。
9.一种傅里叶变换的实现装置，用于通过多级蝶形运算单元实现流水傅里叶变换，其 特征在于，所述装置包括多级蝶形运算单元，用于进行蝶形计算； 随机存储器，用于存储计算结果；转置模块，在所述多级蝶形运算单元中的其中一级蝶形运算单元对向该蝶形计算单元 输入的数据计算完成后，按照预定顺序对计算得到的计算结果进行分组并对每组计算结果 进行转置操作，并将转置操作后的所述计算结果存储至随机存储器中，以供所述蝶形计算 单元的下一级蝶形计算单元对转置操作后的所述计算结果进行计算；其中，在转置操作后 的所述计算结果中，由所述下一级蝶形运算单元在一个周期内计算的数据在所述随机存储 器中的存储位置相同，并且转置操作后的所述计算结果中归属于同一蝶形计算单位的数据 分布在所述随机存储器的预定位置处；其中，所述蝶形运算单元为所述多级蝶形运算单元 中第一级蝶形运算单元和最后一级蝶形运算单元之外的蝶形运算单元。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述转置模块用于以所述预定间隔从未 转置的所述计算结果中抽取数据，得到多个蝶形计算单位，并对所述多个蝶形计算单位中 的每一个蝶形计算单位进行矩阵转置，并将转置后的所述蝶形运算单位存储至所述随机存 储器中所述蝶形计算单位对应的预定位置处。
全文摘要
本发明公开了一种傅里叶变换的实现方法和装置，该方法包括多级蝶形运算单元中一级蝶形运算单元对向该蝶形计算单元输入的数据计算完成后，对计算得到的计算结果进行转置操作；将转置操作后的计算结果存储至随机存储器中，以供该蝶形计算单元的下一级蝶形计算单元对转置操作后的计算结果进行计算；在转置操作后的计算结果中，由下一级蝶形运算单元在一个周期内计算的数据在随机存储器中的存储位置相同，并且转置操作后的计算结果中归属于同一蝶形计算单位的数据分布在随机存储器的预定位置处；以蝶形计算单位为单位，下一级蝶形运算单元在每个周期内从各随机存储器中的同一预定位置处读取当前周期需要进行计算的数据并对读取的数据进行计算。
文档编号G06F17/14GK102087640SQ20091024229
公开日2011年6月8日 申请日期2009年12月8日 优先权日2009年12月8日
发明者李波 申请人:中兴通讯股份有限公司