可重构模拟统计信号处理单元电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及信号处理领域，具体涉及一种可重构模拟统计信号处理单元电路。
【背景技术】
[0002] 统计信号处理是通信信号处理等的信号处理领域中重要问题，如假设检验、参数 估计、模式识别等统计分析、概率推断类问题都属于统计信号处理范畴。该类问题处理对象 是随机过程，问题求解时往往转化为概率密集型问题求解，求解过程具有计算复杂度高的 特点。
[0003] 随着信号处理技术的发展，统计信号处理以其较优异的算法性能已经广泛应用于 通信信号处理领域，但处理复杂度高成为制约统计信号处理应用的主要瓶颈。以信道译码 为例，现有数字通信接收机中信道译码器所占的处理器资源往往可占不到接收机总资源的 50%以上，可以看出统计信号处理计算复杂度高是制约处理器、接收机小型化的重要因素。
[0004] 模拟统计信号处理技术以其低功耗等特性，成为近几年信号处理领域研宄的新热 点。模拟统计信号处理采用模拟电流、电压信号替代经过采样量化的数字信号进行信号处 理，具有全精度、高效率等特点。国外研宄人员已在信道译码等领域开展相关研宄工作，并 完成了一系列译码芯片的研制。相关成果表明模拟译码器与数字译码器相比，在相同处理 速度下可将处理功耗降低1-2个数量级，处理器芯片面积可降低3个数量级以上。
[0005] 模拟统计信号处理虽然具有性能、功耗优势但由于其处理器结构设计与处理算法 在因子图意义上同构的特点，造成其设计针对性强、通用性差，对开发与应用过程形成制 约。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种可重构模拟统计信号处理单元电路，能 够实现统计信号处理单元电路在概率与门、概率或门、概率非门、等效门、非等效门、概率异 或门之间切换，因而可以提高模拟统计信号处理单元电路的通用性。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
[0008] 第一方面，本发明提供了一种可重构模拟统计信号处理单元电路，包括依次相连 的信号输入电路单元、乘法电路单元、数字配置与功能控制电路单元以及归一化输出电路 单元；
[0009] 所述信号输入电路单元包括六个输入端，为所述乘法电路提供三组六个表示概率 值大小的电流信号；
[0010] 所述乘法电路单元包括三个吉尔伯特乘法电路，每个吉尔伯特乘法电路有四个输 入端，四个输出端，每个吉尔伯特乘法电路对三组电流信号中的两组共四个电流进行乘法 运算，输出四个乘积信号；
[0011] 所述数字配置与功能控制电路单元包括一个数字配置模块和三个功能控制模块； 所述数字配置模块对所述三个功能控制模块进行控制；所述三个功能控制模块分别与所述 三个吉尔伯特乘法电路对应连接；
[0012] 每个功能控制模块包括四个输入端和两个输出端，用于对每个吉尔伯特乘法电路 输出的乘积电流信号进行加和运算；
[0013] 所述每个功能控制模块包括四组开关，每组三个开关；其中，四组开关对应控制所 述吉尔伯特乘法电路输出的四个乘积信号，每组开关中的三个开关的一端均连接吉尔伯特 乘法电路输出的一个乘积信号，每组开关中的三个开关的另一端分别连接功能控制模块的 两个输出端和地；
[0014] 所述数字配置模块用于通过程序控制所述功能控制模块中的开关通断；
[0015] 所述归一化输出电路单元包括三个归一化电路，每个归一化电路用于对与之对应 的功能控制模块的输出端输出的电流值进行归一化处理，所述归一化输出电路的输出值为 归一化后的概率电流值。
[0016] 其中，所述数字配置模块共包括6组配置模式，通过控制所述功能控制模块中的 十二个开关的开闭组合来分别实现概率与门、概率或门、概率非门、等效门、非等效门或概 率异或门。
[0017] 其中，在信号输入电路单元和乘法电路单元之间还设置有复位电路单元，所述复 位电路单元用于提供复位信号控制信号传输延迟。
[0018] 其中，将n-2个上述度数为3的可重构模拟统计信号处理单元电路对应的输入与 输出端口两两相连，形成一种链式结构，得到度数为n的可重构模拟统计信号处理单元电 路，其中n>3。
[0019] 第二方面，本发明提供了一种利用上述可重构模拟统计信号处理单元电路获得信 号统计处理的方法，包括：
[0020] S1.将若干个预设的表示概率值大小的电流信号通过信号输入电路输入给乘法电 路；
[0021] S2.根据所需的信号统计处理类型，设置数字配置模块的配置类型；
[0022] S3.接收上述可重构模拟统计信号处理单元电路输出端的电流信号，得到信号统 计处理的结果。
[0023] 第三方面，本发明提供了一种利用上述可重构模拟统计信号处理单元电路构建的 译码电路，包括M个电路模块，所述M个电路模块均为所述可重构模拟统计信号处理单元电 路；通过对M个电路模块中的可重构模拟统计信号处理单元电路中的数字配置与功能控制 电路的数字配置，使M个电路模块分别实现概率与门、概率或门、概率非门、等效门、非等效 门或概率异或门，以使M个电路模块相互配合完成译码电路的译码功能。
[0024] 其中，所述译码电路包括（6, 3)线性分组码的译码电路。
[0025] 由上述技术方案可知，本发明所述的可重构模拟统计信号处理单元电路，设计了 一种可重构的统计信号处理单元电路，通过数字配置实现统计信号处理单元电路的功能在 概率与门、概率或门、概率非门、等效门、非等效门、概率异或门之间切换，这不仅使此种模 拟电路具备优于数字电路的各种优势，而且通过外部配置改变单元电路的功能可以大大提 高设计的扩展性与通用性，实现门电路功能的复用。
【附图说明】
[0026] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明 的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据 这些附图获得其他的附图。
[0027] 图1和图2是本发明实施例一提供的可重构模拟统计信号处理单元电路的结构框 图；
[0028] 图3是一个吉尔伯特乘法电路