专利名称：恒定几何形状分裂基fft的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及快速傅立叶变换(FFT)的计算，且更特定来说，涉及使用分裂基算法来计算FFT。
背景技术：
常规的FFT电路使用大量基本计算元件(称为蝶形)，且可在
图1和2中看到常规蝶形100和110的实例。如图所示，蝶形100是基2( 二输入)蝶形(其一般使用求和电路104-1和104-2以及复数乘法器102)，且蝶形110是基4(四输入)蝶形(其一般使用求和电路112-1到112-8以及复数乘法器114-1到114-3)。在FFT计算下，蝶形运算的数目一般是:
权利要求
1.一种设备，其包含: 第一数据路径，其产生第一输出信号的实部和虚部，其中所述第一数据路径包含: 第一求和电路，其接收第一信号和第二信号的实部；以及 第二求和电路，其接收所述第一和第二信号的虚部；以及 第二数据路径，其产生第二输出信号的实部和虚部，其中所述第二数据路径包含: 第三求和电路，其接收所述第一和第二信号的所述实部； 多路复用器，其经配置以基于控制信号而在所述第一信号的所述虚部与所述第一信号的所述虚部的倒数之间进行选择；以及 第四求和电路，其接收所述第二信号的所述虚部且耦合到所述多路复用器的输出，其中所述控制信号针对所述第四求和电路而选择第一运算和第二运算中的至少一者；以及输出电路，其耦合到第三求和电路和所述第四求和电路且受所述控制信号控制。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述多路复用器进一步包括第一多路复用器，且其中所述输出电路进一步包括: 第二多路复用器，其耦合到所述第三和第四求和电路且受所述控制信号控制；以及 第三多路复用器，其耦合到所述第三和第四求和电路且受所述控制信号控制。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述第一和第二求和电路进一步分别包括第一和第二加法器，所述第一和第二加法器对所述第一和第二信号的所述实部和虚部进行求和，以产生所述第一输出信号的所述实部和虚部。
4.根据权利要求3所述的设备，其中所述第三求和电路是减法器。`
5.根据权利要求4所述的设备，其中所述第一运算是加法，且其中所述第二运算是减法。
6.根据权利要求2所述的设备，其中所述控制信号进一步包括第一控制信号，且其中第二控制信号针对所述第一、第二和第三求和电路而选择所述第一和第二运算中的至少一者，且其中所述第一和第二控制信号针对所述第四求和电路而选择第一运算和第二运算中的至少一者。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述第一数据路径进一步包括: 第一锁存器，其耦合到第一求和电路且受启用信号控制； 第二锁存器，其耦合到所述第二求和电路且受所述启用信号控制； 复数乘法器，其耦合到所述第一和第二锁存器； 第四多路复用器，其耦合到所述第一求和电路和所述复数乘法器且受所述启用信号控制；以及 第五多路复用器，其耦合到所述第二求和电路和所述复数乘法器且受所述启用信号控制。
8.根据权利要求7所述的设备，其中所述启用信号进一步包括第一启用信号，且其中所述复数乘法器进一步包括第一复数乘法器，且其中所述第二数据路径进一步包括: 第三锁存器，其耦合到所述第二多路复用器且受第二启用信号控制； 第四锁存器，其耦合到所述第三多路复用器且受所述第二启用信号控制； 第二复数乘法器，其耦合到所述第三和第四锁存器； 第六多路复用器，其耦合到所述第二多路复用器和所述第二复数乘法器且受所述第二启用信号控制；以及 第七多路复用器，其耦合到所述第三多路复用器和所述第二复数乘法器且受所述第二启用信号控制。
9.根据权利要求8所述的设备，其中所述第一运算是加法，且其中所述第二运算是减法。
10.一种设备，其包括: 重排矩阵，其具有恒定几何形状； 多个蝶形，其并联耦合到所述重排矩阵，其中每一蝶形是对称的；以及存储器，其耦合到所述重排矩阵和每一蝶形，其中所述重排矩阵、所述多个蝶形和所述存储器经配置以执行分裂基算法。
11.根据权利要求10所述的设备，其中所述设备进一步包括控制器，所述控制器耦合到所述存储器和每一蝶形。
12.根据权利要求11所述的设备，其中每一蝶形进一步包括: 第一数据路径，其产生第一输出信号的实部和虚部，其中所述第一数据路径包含: 第一求和电路，其接收第一信号和第二信号的实部；以及 第二求和，其接收所述第一和第二信号的虚部；以及 第二数据路径，其产生第二输出信号的实部和虚部，其中所述第二数据路径包含: 第三求和电路，其接收所述第一和第二信号的所述实部； 多路复用器，其经配置以基于控制信号而在所述第一信号的所述虚部与所述第一信号的所述虚部的倒数之间进行选择；以及 第四求和电路，其接收所述第二信号的所述虚部且耦合到所述多路复用器的输出，其中所述控制信号针对所述第四求和电路而选择第一运算和第二运算中的至少一者；以及输出电路，其耦合到第三求和电路和所述第四求和电路且受所述控制信号控制。
13.根据权利要求12所述的设备，其中所述多路复用器进一步包括第一多路复用器，且其中所述输出电路进一步包括: 第二多路复用器，其耦合到所述第三和第四求和电路且受所述控制信号控制；以及 第三多路复用器，其耦合到所述第三和第四求和电路且受所述控制信号控制。
14.根据权利要求13所述的设备，其中所述多个蝶形进一步包括第一组蝶形和第二组蝶形，且其中用于来自所述第一组的每一蝶形的所述第一和第二求和电路分别进一步包括第一和第二加法器，所述第一和第二加法器对所述第一和第二信号的所述实部和虚部进行求和，以产生所述第一输出信号的所述实部和虚部。
15.根据权利要求14所述的设备，其中用于所述第一组中的每一蝶形的所述第三求和电路是减法器。
16.根据权利要求15所述的设备，其中所述第一运算是加法，且其中所述第二运算是减法。
17.根据权利要求16所述的设备，其中所述控制信号进一步包括第一控制信号，且其中第二控制信号针对用于来自所述第二组的每一蝶形的所述第一、第二和第三求和电路而选择所述第一和第二运算中的至少一者，且其中所述第一和第二控制信号针对用于所述第二组中的每一蝶形的所述第四求和电路而选择第一运算和第二运算中的至少一者。
18.根据权利要求17所述的设备，其中用于来自所述第二组的每一蝶形的所述第一数据路径进一步包括: 第一锁存器，其耦合到第一求和电路且受启用信号控制； 第二锁存器，其耦合到所述第二求和电路且受所述启用信号控制； 复数乘法器，其耦合到所述第一和第二锁存器； 第四多路复用器，其耦合到所述第一求和电路和所述复数乘法器且受所述启用信号控制；以及 第五多路复用器，其耦合到所述第二求和电路和所述复数乘法器且受所述启用信号控制。
19.根据权利要求18所述的设备，其中所述启用信号进一步包括第一启用信号，且其中所述复数乘法器进一步包括第一复数乘法器，且其中用于来自所述第二组的每一蝶形的所述第二数据路径进一步包括: 第三锁存器，其耦合到所述第二多路复用器且受第二启用信号控制； 第四锁存器，其耦合到所述第三多路复用器且受所述第二启用信号控制； 第二复数乘法器，其耦合到所述第三和第四锁存器； 第六多路复用器，其耦合到所述第二多路复用器和所述第二复数乘法器且受所述第二启用信号控制；以及 第七多路复用器，其耦合到所述第三多路复用器和所述第二复数乘法器且受所述第二启用信号控制。`
20.根据权利要求11所述的设备，其中所述存储器进一步包括数据存储器，且其中所述设备进一步包括: 多个多路复用器，其中每一多路复用器耦合于所述数据存储器与所述蝶形中的至少一者之间，且其中每一多路复用器受所述控制器控制； 后处理电路，其耦合到所述数据存储器；以及 结果存储器，其耦合到所述后处理电路。
全文摘要
本发明提供一种用于执行快速傅立叶变换FFT的设备。所述设备包括重排矩阵、对称蝶形和存储器。所述重排矩阵经配置以具有恒定几何形状，且所述蝶形并联耦合到所述重排矩阵。所述存储器也耦合到所述重排矩阵和每一蝶形。所述重排矩阵、所述蝶形和所述存储器可随后执行分裂基算法。
文档编号G06F17/14GK103106180SQ201210333748
公开日2013年5月15日 申请日期2012年9月10日 优先权日2011年9月9日
发明者乔伊丝·Y·广, 马尼什·戈埃尔 申请人:德州仪器公司