一种高吞吐率的fft加速器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种高吞吐率的FFT加速器，特征在于包括数据存储模块，用于数据的读写与传输；地址生成模块，为数据存储模块提供数据传输的目标地址；FFT加速模块，对由数据存储模块输出的数据进行FFT。有益效果为：采用单路延迟反馈结构，具有吞吐率高的特点，又能有效的节约片内存储资源。该FFT加速器一方面支持高级可扩展接口接口流水输入，另一方面支持乒乓输出。即在数据输入时，无需缓存空间，直接将数据送入到FFT运算部件，进行FFT运算，而数据输出时，通过缓存进行倒序输出。
【专利说明】一种高吞吐率的FFT加速器
【技术领域】
[0001]本发明涉及FFT加速器，尤其涉及一种高吞吐率的FFT加速器。
【背景技术】
[0002]随着通信、雷达技术的发展，FFT在无线通信、语音识别、图像处理和频谱分析等领域得到广泛应用。特别是在正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing, OFDM)出现后，如何更快速、更灵活的处理大点数FFT成为越来越重要的课题。FFT硬件架构主要分成:流水线结构的FFT和存储器结构的FFT两种。
[0003]存储器结构的FFT需要的存储单元和运算单元消耗硬件资源都比较少，但是由于存储器结构的FFT结构，每一级数据的输入输出都共用同一块RAM，只有当每一帧数据完全处理结束后，才能开始下一帧数据的输入，从而增加了数据的搬运时间，导致数据的吞吐率及运算单元利用率的降低。所以存储器结构的FFT最主要的缺点在于其不能进行连续的FFT数据处理。现有的FFT硬件结构受片上存储资源的约束，运算效率较低，吞吐率低。
【发明内容】
[0004]本发明目的在于克服以上现有技术之不足，提供一种高吞吐率的FFT加速器，具体有以下技术方案实现:
[0005]所述高吞吐率的FFT加速器，包括
[0006]数据存储模块，用于数据的读写与传输；
[0007]地址生成模块，为数 据存储模块提供数据传输的目标地址；
[0008]FFT加速模块，对由数据存储模块输出的数据进行FFT。
[0009]所述高吞吐率的FFT加速器的进一步设计在于，所述地址生成模块需要对目标地址的二进制数进行翻转处理，用于与FFT加速模块输入地址相对应。
[0010]所述高吞吐率的FFT加速器的进一步设计在于，所述FFT加速模块，构建多级流水运算，包括
[0011]旋转因子产生模块，用于生成旋转因子并输出；
[0012]核心运算单元，根据流水运算的级数进行蝶形运算并与接收到的旋转因子进行复数相乘，并输出结果；
[0013]所述高吞吐率的FFT加速器的进一步设计在于，所述核心运算单元包括
[0014]蝶形运算模块，根据$=..酿,进行蝶形运算，其中N为所述多
--+Μ2 —ai αι+Μ2 1 —I Z~1
级流水的任意一级的输入数据个数，a,, ai+N/2为这一级序号相隔N/2的两个元素，匕、bi+N/2为经过碟形运算后输出的FFT的中间值；
[0015]数据缓存模块，用于提供与所述多级流水运算相对应的数据存储地址；
[0016]复数乘法模块，用于完成所述FFT的中间值与旋转因子的复数乘法运算，并将结果输出。[0017]所述高吞吐率的FFT加速器的进一步设计在于，所述旋转因子产生模块对应于所述多级流水运算的级数m，其分布规律如下:
【权利要求】
1.一种高吞吐率的FFT加速器，特征在于包括 数据存储模块，用于数据的读写与传输； 地址生成模块，为数据存储模块提供数据传输的目标地址； FFT加速模块，对由数据存储模块输出的数据进行FFT。
2.根据权利要求1所述的高吞吐率的FFT加速器，其特征在于所述地址生成模块需要对目标地址的二进制数进行翻转处理，用于与FFT加速模块输入地址相对应。
3.根据权利要求1所述的高吞吐率的FFT加速器，其特征在于所述FFT加速模块，构建多级流水运算，包括 旋转因子产生模块，用于生成旋转因子并输出； 核心运算单元，根据流水运算的级数进行蝶形运算并与接收到的旋转因子进行复数相乘，并输出结果。
4.根据权利要求3所述的高吞吐率的FFT加速器，其特征在于所述核心运算单元包括 蝶形运算模块，根据进行蝶形运算，其中N为所述多级流
i+W2 一 i 1+JW2 I — U?,.,siV / Z — I水的任意一级的输入数据个数，a,, ai+N/2为这一级序号相隔N/2的两个元素，bp bi+N/2为经过碟形运算后输出的FFT的中间值； 数据缓存模块，用于提供与所述多级流水运算相对应的数据存储地址； 复数乘法模块，用于完成所述FFT的中间值与旋转因子的复数乘法运算，并将结果输出。
5.根据权利要求4所述的高吞吐率的FFT加速器，其特征在于所述旋转因子产生模块对应于所述多级流水运算的级数m，其分布规律如下:
m = O 级，W；M, r = 0,l,___,W/2-l m = I 级，r = O，“…，/ 4 — I m = M-1, ，r = O m 级，W:，，r = 0,l,...,2i1-n,-1-l 其中，M为常数，为旋转因子，r为一个自增存储器变量用于流水输出各级的旋转因子，使得各级旋转因子与所述FFT的中间值同步输送至复数乘法模块。
6.根据权利要求5所述的高吞吐率的FFT加速器，其特征在于所述多级流水运算为17级流水运算。
7.根据权利要求5所述的高吞吐率的FFT加速器，其特征在于还包括两个高级可扩展接口，所述数据存储模块通过所述两个高级可扩展接口分别与地址生成模块以及FFT加速模块连接。
【文档编号】G06F17/14GK103838704SQ201310739716
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年3月20日 优先权日:2014年3月20日
【发明者】潘红兵, 吕飞, 李丽, 姚馨, 田静, 徐淼, 魏子君, 陈辉, 李伟, 何书专, 沙金 申请人:南京大学