专利名称：时频域信号转换方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及信号处理技术领域，具体涉及时频域信号转换方法及装置。
背景技术：
离散傅立叶变换(DFT，Discrete Fourier Transfer)作为傅立叶变换在数字域的表现形式，描述了离散信号在时域和频域的关系，使得数字信号的处理可以方便地在两个域之间变换。随着电子技术和集成电路技术的飞速发展，数字信号处理已广泛应用于语音处理、图像处理、通信和多媒体等领域中。
DFT可用如下公式表示 由于常规的DFT算法用到了较多的乘法和加法，因此，出现了很多以减少乘法和加法的运算次数为目的的快速傅立叶(FFT，Fast FourierTransfer)算法，尤其是减少乘法的次数。各种快速算法大都基于碟形计算方法，充分利用三角函数的周期性来减少计算的冗余度，达到快速计算的目的。
各种快速算法的反变换(IDFT)一般与其正变换(DFT)具有相类似的流程图结构。对二维数字图像进行DFT和IDFT时，往往分解为行一维和列一维的情形来进行。
以下给出现有技术提供的一种将时域信号转换为频域信号的FFT算法的基本思路 设x(0)，x(1)，...，x(N-1)为一列时域上的离散信号，首先对该列信号按照公式(1)进行DFT运算。
然后，将公式(1)中具有相同核函数的项合并为一项，得到公式(2) 将公式(2)按照泰勒公式展开，得到公式(3) 其中，
Sk，i＝{q|kq≡imodN，q∈{0，1，2，..，N-1}}(mod为取余数运算符)；ar＝(-j2π)r/(Nrr！)，r！表示对r进行阶乘运算；k，i＝0，1，2，..，N-1，r＝0，1，...p；p一般取[2log2N/log2log2N]+32，此时余项Rp可以舍去。
从公式(3)可以看出对X(k)的计算变成了对离散矩的计算，而离散矩的快速计算只有加法。公式(3)所需的乘法数为O(Nlog2N/log2log2N)。当N为素数时，公式(3)所需的加法数为(p+1)(p+2)(N-2)N/2+(p+1)N；当N＝2l(l为正整数)时，公式(3)所需的加法数为N2/3+(p+1)(p+2)(N-2)N/2+(p+1)N。
但是，上述将时域信号转换为频域信号的过程仍然需要作浮点乘法运算，而乘法是非常耗费资源的运算，不仅耗费的运算时间较长，且硬件上消耗的资源也较多。
发明内容
本发明实施例提供时频域信号转换方法及装置，以提高时、频域信号之间的转换速度。
本发明实施例的技术方案是这样实现的 一种时频域信号转换方法，该方法包括 根据输入的时域信号x(i)的个数N，确定x(i)的泰勒展开式的项数p+1； 根据p和最大允许误差确定第一转换常数mr和第二转换常数d； 将ar＝(-j2π)r/(Nrr！)与2m相乘后取整，将取整结果以二进制表示，设p个二进制结果所包含的最大二进制位数为t，nr，i为以二进制表示的
的第t-i个二进制位的值，其中，r！表示对r进行阶乘运算； 将x(i)通过
Sk，i＝{q|kq≡imodN，q在0至N-1的整数间遍历}，进行累加，其中，mod为取余数运算符； 计算计算 计算得到x(i)的频域信号X(k)， 其中，r为1至p之间的整数，k、i为0至N-1之间的整数。
一种时频域信号转换方法，该方法包括 对输入的频域信号X(k)取复共轭得到X*(k)； 根据输入的频域信号X(k)的个数N，确定X*(k)的泰勒展开式的项数p+1； 根据p和最大允许误差确定第一转换常数mr和第二转换常数d； 将与
相乘后取整，将取整结果以二进制表示，设p个二进制结果所包含的最大二进制位数为t，nr，k为以二进制表示的
的第t-k个二进制位的值； 将X*(k)通过
Si，k＝{q|iq≡kmodN，q在0至N-1的整数间遍历}，进行累加，其中，mod为取余数运算符； 计算计算 计算将Nx*(i)除以N后取复共轭得到X(k)的时域信号x(i)， 其中，r为1至p之间的整数，k、i为0至N-1之间的整数。
一种时频域信号转换装置，该装置包括 时域累加模块，接收外部输入的时域离散信号x(i)，将N输出，对x(i)通过
Sk，i＝{q|kq≡imodN，q在0至N-1的整数间遍历}进行累加，将得到的信号yk(i)、yk(0)分别输出，其中，其中，k、i为0至N-1之间的整数，N为x(i)的个数； 转换常数确定模块，根据时域累加模块发来的N确定x(i)的泰勒展开式的项数p+1；计算
设p个二进制结果所包含的最大二进制位数目为t，则设nr，i为以二进制表示的
的第t-i个二进制位，其中，ar＝(-j2π)r/(Nrr！)；根据最大允许误差确定mr、d；将p、nr，i、t、mr和d输出，其中，r为1至p之间的整数； 矩运算模块，根据转换常数确定模块输出的p，对时域累加模块输出的信号yk(i)通过进行矩运算，将得到的信号mk(r)、mk(0)分别输出；移位取整模块，根据所述转换常数确定模块输出的mr和d，将矩运算模块输出的信号mk(r)向左移mr-d位后取整，将得到的信号
输出； 频域累加模块，根据转换常数确定模块输出的p、nr，i、t和d，对移位取整模块输出的信号
通过进行累加运算，将累加得到的结果与时域累加模块输出的yk(0)和矩运算模块输出的mk(0)相加，得到最终的频域离散信号X(k)。
一种时频域信号转换装置，该装置包括 预处理模块，接收外部输入的频域上的一列离散信号X(k)，对X(k)取复共轭，得到X*(k)，将X*(k)输出，其中，k为0至N-1之间的整数，其中，N为X(k)的个数； 频域累加模块，接收预处理模块输出的X*(k)，将N输出，对X*(k)通过
Si，k＝{q|iq≡kmodN，q在0至N-1的整数间遍历}进行累加，将得到的信号Yi(k)、Yi(0)分别输出，其中，i为0至N-1之间的整数； 转换常数确定模块，根据频域累加模块发来的N确定X*(k)的泰勒展开式的项数p+1；计算
设p个二进制结果所包含的最大二进制位数目为t，则设nr，k为以二进制表示的
的第t-k个二进制位，其中，ar＝(-j2π)r/(Nrr！)；根据最大允许误差确定mr、d；将p、nr，k、t、mr和d输出，其中，r为1至p之间的整数； 矩运算模块，根据转换常数确定模块输出的p，对频域累加模块输出的信号Yi(k)通过进行矩运算，将得到的信号mi(r)、mi(0)分别输出；移位取整模块，根据所述转换常数确定模块输出的mr和d，将矩运算模块输出的信号mi(r)向左移mr-d位后取整，将得到的信号
输出； 时域累加模块，根据转换常数确定模块输出的p、nr，k、t和d，对移位取整模块输出的信号
通过进行累加运算，将累加得到的结果与频域累加模块输出的Yi(0)和矩运算模块输出的mi(0)相加，将得到的时域离散信号Nx*(i)输出； 后处理模块，接收时域累加模块输出的Nx*(i)，将Nx*(i)除以N后再取复共轭得到最终的时域离散信号x(i)。
与现有技术相比，本发明实施例通过将时频域转换过程中的乘法运算以移位和累加运算取代，使得整个转换过程无乘法运算，大大加快了时、频域信号之间的转换速度，提高了硬件实现效率，并减少硬件实现的复杂性，从而减少了硬件实现时的芯片面积及能耗，满足了信号实时处理和通信的要求。
图1为本发明实施例提供的将时域信号转换为频域信号的流程图； 图2为本发明实施例提供的将时域信号转换为频域信号的FFT算法结构图； 图3为图2中的移位累加运算的结构示意图； 图4为本发明实施例提供的将频域信号转换为时域信号的流程图； 图5为应用本发明实施例提供的FFT算法的OFDM的过程示意图； 图6为应用本发明实施例提供的FFT算法的图像增强的过程示意图； 图7为本发明实施例提供的将时域信号转换为频域信号的装置组成图； 图8为本发明实施例提供的将频域信号转换为时域信号的装置组成图。
具体实施例方式 以下给出本发明实施例提供的将时域信号转换为频域信号的FFT算法的基本思路 对公式(3) 为了消除公式(3)中的乘法，将每个常数ar＝(-j2π)r/Nrr！乘以
再将乘积取整后用二进制表示。为了使得公式(3)仍然成立，相应地将mk(r)除以
后取整。其中 … … … 这里，nr，i(r＝1，2，...，p)为[ar×mr]以二进制表示后的第t-i位的值，nr，i为0或1；t为p个以二进制表示的[ar×mr](r＝1，...，p)中，所包含的最大二进制位的数目；j2＝-1。
得到 (4) 其中，即
可由mk(r)左移mr-d位后取整得到，
是常数，可以先计算得到。
因为 即 所以则t≤mr-log2Nr+7。不妨取即t为当r取1，2，...，p时，mr-log2Nr+7中的最大值。
p+1为对X(k)按照泰勒公式展开后的项数，一般取[2log2N/log2log2N]+32。
又 为了控制误差
的范围，需要限定mr和d的取值。例如限定则此时可估算出mr>(r+1)log2N+log2p-log2e+10，mr-d<rlog2N+log2e-log2p+7。
当e较小时，
可以舍去，此时公式(4)的最后一个等式只需要整数的加法和移位运算，共需要p(t+1)N+2N次加法和(t+2+p)N次移位运算。
为了简化计算，当N＝2l(l为正整数)时，取mr＝(r+2)log2N+10，d＝3log2N+20，此时t＝2log2N+17，得到 (5) 其中，即
可由mk(r)左移(r-1)log2N-10位后取整得到；当N比较大，通常指N>210时，余项
很小可以舍去。
公式(5)需要的加法次数为N2/3+(p+1)(p+2)(N-2)N/2+p[2log2N+18]N+2N，乘法次数为([2log2N+18]+2+p)N次移位运算。中央处理单元(CPU)计算公式(5)共需N+(p+1)(N-2)+2+(p+[2log2N+18]+2)N个时间节拍，其中，p一般取[2log2N/log2log2N]+32。
根据上述过程，可以给出本发明实施例提供的将时域信号转换为频域信号的过程，图1为本发明实施例提供的将时域信号转换为频域信号的流程图，如图1所示，其具体步骤如下 步骤101根据输入的时域上的离散信号x(i)(i＝0，1，...，N-1)的个数N确定x(i)的泰勒展开式的项数p+1p一般取[2log2N/log2log2N]+32。
步骤102根据预先设定的最大允许误差e以及mr>(r+1)log2N+log2p-log2e+10，mr-d<rlog2N+log2e-log2p+7，确定mr、d。
当N＝2l(l为正整数)时，可取mr＝(r+2)log2N+10，d＝3log2N+20。
步骤103计算将得到的结果以二进制表示，设p个二进制结果所包含的最大二进制位数目为t，则设nr，i为以二进制表示的
的第t-i个二进制位的值，其中，ar＝(-j2π)r/(Nrr！)。
一般地，t≤m，-log2Nr+7，可取当N＝2l(l为正整数)时，t＝2log2N+17。其中，表示在r＝1，2，...p时，mr-log2Nr+7的最大值。
步骤104将输入的时域上的离散信号x(i)通过式子
Sk，i＝{q|kq≡imodN，q∈{0，1，2，...，N-1}}进行累加，得到yk(i)，其中，k，i＝0，1，2，...，N-1。
步骤105对yk(i)进行矩运算得到mk(r)，即计算其中，r＝0，1，...，p。
步骤106将mk(r)(r＝1，2，...，p)向左移mr-d位后取整得到即计算 步骤107计算得到x(i)的频域上的离散信号X(k)。
图2给出了本发明实施例提供的将时域信号转换为频域信号的FFT算法结构图，其中，N＝2l(l＝0，1，2，3，...)，mr＝(r+2)log2N+10，d＝3log2N+20，t＝2log2N+17；图3给出了图2中的移位累加运算的结构示意图。
综上所述，本发明实施例通过将基于矩的FFT算法与优化的移位累加方法相结合，实现了无乘法的定点FFT算法，在保证运算精度的前提下0大提高了将时域信号转换为频域信号的速度，并减少了硬件实现时的芯片面积及能耗。
本发明实施例提供的将时域信号x(i)(i＝0，1，...，N-1)转换为频域信号X(k)(k＝0，1，....，N-1)的FFT，也可以推广到将频域信号X(k)(k＝0，1，....，N-1)转换为时域信号x(i)(i＝0，1，...，N-1)的IFFT。具体如下 根据IDFT公式 将公式两边取复共轭并乘以N，得到 因此，可以先通过步骤101～107对X*(k)进行FFT，得到Nx*(i)，再将Nx*(i)除以N然后取复共轭，即可得到x(i)。
图4为本发明实施例提供的将频域信号转换为时域信号的流程图，如图4所示，其具体步骤如下 步骤401对输入的频域上的离散信号X(k)(k＝0，1，..，N-1)取复共轭，得到X*(k)(k＝0，1，...，N-1)。
步骤402根据X*(k)(k＝0，1，...，N-1)的个数N确定X*(k)的泰勒展开式的项数p+1p一般取[2log2N/log2log2N]+32。
步骤403根据预先设定的最大允许误差e以及m，>(r+1)log2N+log2p-log2e+10，mr-d<rlog2N+log2e-log2p+7，确定mr、d。
当N＝2l(l为正整数)时，可取mr＝(r+2)log2N+10，d＝3log2N+20。
步骤404计算将得到的结果以二进制表示，设p个二进制结果所包含的最大二进制位数目为t，则设nr，k为以二进制表示的
的第t-k个二进制位的值，其中，ar＝(-j2π)r/(Nrr！)。
一般地，t≤mr-log2Nr+7，可取当N＝2l(l为正整数)时，t＝2log2N+17。
步骤405将X*(k)(k＝0，1，...，N-1)通过式子
Si，k＝{q|iq≡kmodN，q∈{0，1，2，...，N-1}} 进行累加，得到Yi(k)，其中，i，k＝0，1，2，...，N-1。
步骤406对Yi(k)进行矩运算得到mi(r)，即计算其中，r＝0，1，...，p。
步骤407将mi(r)(r＝1，2，...，p)向左移mr-d位后取整得到即计算 步骤408计算 步骤409将Nx*(i)除以N，得到x*(i)，对x*(i)取复共轭得到X(k)的时域上的离散信号x(i)。
下面介绍本发明实施例的两个具体应用 应用一、正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)。
图5为应用FFT和IFFT实现OFDM的过程示意图，如图5所示，其具体过程如下 高速率的输入信源信息流通过串/并变换处理变成低速率的N路并行数据流，对该N路并行数据流进行IFFT得到N路时域信号，对该N路时域信号进行上变频处理后发射到信道上，从信道上接收到信号后，对该信号进行下变频处理，然后对经下变频处理后的信号进行DFT，得到频域信号，将该频域信号经过并/串变换后输出。
应用二、图像增强。
通过如下变换 ，k，m＝0，1，2，…，N-1 可以得到二维离散DFT，二维离散DFT可应用到图像增强中。
图6为应用FFT和IFFT实现图像增强的过程示意图，如图6所示，其具体过程如下 设输入图像信号为f(x，y)(x表示图像像素点的行坐标，y表示图像像素点的列坐标，f(x，y)为图像上第x行第y列的像素点的像素值)，对f(x，y)进行预处理如去噪处理后，得到f(x’，y’)，对f(x’，y’)采用本发明提供的FFT算法进行运算，得到频域上的图像信号F(u，v)，将F(u，v)经过滤波函数为H(u，v)的滤波器进行滤波，得到信号F(u，v)H(u，v)，对F(u，v)H(u，v)采用本发明提供的IFFT算法进行运算，得到增强后的时域图像信号g(x’，y’)，对g(x’，y’)进行后处理如取整处理，得到最终的增强图像信号g(x，y)。
图7为本发明实施例提供的将时域信号转换为频域信号的装置，如图7所示，其主要包括时域累加模块71、转换常数确定模块72、矩运算模块73、移位取整模块74和频域累加模块75，其中 时域累加模块71接收外部输入的时域上的一列离散信号x(i)(i＝0，1，...，N-1)，将N输出到转换常数确定模块72，对x(i)通过
Sk，i＝{q|kq≡imod N，q∈{0，1，2，...，N-1}}进行累加，将得到的信号yk(i)输出到矩运算模块73，将得到的信号yk(0)输出到频域累加模块75，其中，k，i＝0，1，2，...，N-1。
转换常数确定模块72接收时域累加模块71发来的N，根据N确定x(i)的泰勒展开式的项数p+1，一般地，p＝[2log2N/log2log2N]+32；计算
(r＝1，2，...，p)，设p个二进制结果所包含的最大二进制位数目为t，则设nr，i为以二进制表示的
的第t-i个二进制位，其中，ar＝(-j2π)r/(Nrr！)；根据最大允许误差e以及mr>(r+1)log2N+log2p-log2e+10，mr-d<rlog2N+log2e-log2p+7，确定mr、d；将p、nr，i、t和d输出到频域累加模块75，将p输出到矩运算模块73，将mr和d输出到移位取整模块74。
矩运算模块73根据转换常数确定模块72输出的p，对时域累加模块71输出的信号yk(i)通过进行矩运算，将得到的信号mk(r)(r＝1，2，...，p)输出到移位取整模块74，将得到的信号mk(0)输出到频域累加模块75，其中，r＝0，1，..，p。
移位取整模块74将矩运算模块73输出的信号mk(r)(r＝1，2，...，p)向左移mr-d位后取整即将得到的信号输出到频域累加模块75。
频域累加模块75根据转换常数确定模块72输出的p、nr，i、t和d，对移位取整模块74输出的信号
通过进行累加运算，将累加得到的结果与时域累加模块71输出的yk(0)和矩运算模块73输出的mk(0)相加，即得到最终的频域离散信号X(K)。
图8为本发明实施例提供的将频域信号转换为时域信号的装置，如图8所示，其主要包括预处理模块81、频域累加模块82、转换常数确定模块83、矩运算模块84、移位取整模块85、时域累加模块86和后处理模块87，其中 预处理模块81接收外部输入的频域上的一列离散信号X(k)(k＝0，1，...，N-1)，对X(k)(k＝0，1，...，N-1)取复共轭，得到X*(k)(k＝0，1，..，N-1)，将X*(k)(k＝0，1，...，N-1)输出到频域累加模块82。
频域累加模块82接收预处理模块81输出的X*(k)(k＝0，1，...，N-1)，将N输出到转换常数确定模块83，对X*(k)(k＝0，1，...，N-1)通过
Si，k＝{q|iq≡kmodN，q∈{0，1，2，...，N-1}}进行累加，将得到的信号Yi(k)输出到矩运算模块84，将得到的信号Yi(0)输出到时域累加模块86，其中，k，i＝0，1，2，...，N-1。
转换常数确定模块83接收频域累加模块82发来的N，根据N确定X*(k)的泰勒展开式的项数p+1，一般地，p＝[2log2N/log2log2N]+32；计算
(r＝1，2，...，p)，设p个二进制结果所包含的最大二进制位数目为t，则设nr，k为以二进制表示的
的第t-k个二进制位，其中，ar＝(-j2π)r/(Nrr！)；根据最大允许误差e以及mr>(r+1)log2N+log2p-log2e+10，mr-d<rlog2N+log2e-log2p+7，确定mr、d；将p、nr，k、t和d输出到时域累加模块86，将p输出到矩运算模块84，将mr和d输出到移位取整模块85。
矩运算模块84根据转换常数确定模块83输出的p，对频域累加模块82输出的信号Yi(k)通过进行矩运算，将得到的信号mi(r)(r＝1，2，...，p)输出到移位取整模块85，将得到的信号mi(0)输出到时域累加模块86，其中，r＝0，1，...，p。
移位取整模块85将矩运算模块84输出的信号mi(r)(r＝1，2，...，p)向左移mr-d位后取整即将得到的信号输出到时域累加模块86。
时域累加模块86根据转换常数确定模块83输出的p、nr，k、t和d，对移位取整模块85输出的信号
通过进行累加运算，将累加得到的结果与频域累加模块82输出的Yi(0)和矩运算模块84输出的mi(0)相加，即将得到的时域离散信号Nx*(i)输出到后处理模块87。
后处理模块87接收时域累加模块86输出的Nx*(i)，将Nx*(i)除以N后再取复共轭得到最终的时域离散信号x(i)。
将图7所示实施例和图8所示实施例相比较可以看出，图7中的时域累加模块71、转换常数确定模块72、矩运算模块73、移位取整模块74、频域累加模块75分别与图8中的频域累加模块82、转换常数确定模块83、矩运算模块84、移位取整模块85、时域累加模块86相同。
以上所述仅为本发明的过程及方法实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种时频域信号转换方法，其特征在于，该方法包括
根据输入的时域信号x(i)的个数N，确定x(i)的泰勒展开式的项数p+1；
根据p和最大允许误差确定第一转换常数mr和第二转换常数d；
将ar＝(-j2π)r/(Nrr！)与
相乘后取整，将取整结果以二进制表示，设p个二进制结果所包含的最大二进制位数为t，nr，i为以二进制表示的
的第t-i个二进制位的值，其中，r！表示对r进行阶乘运算；
将x(i)通过
Sk，i＝{q|kq≡imodN，q在0至N-1的整数间遍历}，进行累加，其中，mod为取余数运算符；
计算计算
计算得到x(i)的频域信号X(k)，
其中，r为1至p之间的整数，k、i为0至N-1之间的整数。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述p通过以下等式确定p＝[2log2N/log2 log2 N]+32，其中，[]为取整运算符。
3、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述mr和d通过以下不等式确定mr>(r+1)log2N+log2p-log2e+10，mr-d<rlog2N+log2e-log2p+7，其中，e为最大允许误差。
4、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述t为r在1至p之间取值时mr-log2Nr+7的最大值。
5、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述N＝2l，所述mr＝(r+2)log2N+10，所述d＝3log2N+20，所述t＝2log2N+17，所述
其中，l为正整数。
6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述时域上的离散信号为待调制信号或图像信号。
7、一种时频域信号转换装置，其特征在于，该装置包括
时域累加模块，接收外部输入的时域离散信号x(i)，将N输出，对x(i)通过
Sk，i＝{q|kq≡i mod N，q在0至N-1的整数间遍历}进行累加，将得到的信号yk(i)、yk(0)分别输出，其中，其中，k、i为0至N-1之间的整数，N为x(i)的个数；
转换常数确定模块，根据时域累加模块发来的N确定x(i)的泰勒展开式的项数p+1；计算
，设p个二进制结果所包含的最大二进制位数目为t，则设nr，i为以二进制表示的
的第t-i个二进制位，其中，ar＝(-j2π)r/(Nrr！)；根据最大允许误差确定mr、d；将p、nr，i、t、mr和d输出，其中，r为1至p之间的整数；
矩运算模块，根据转换常数确定模块输出的p，对时域累加模块输出的信号yk(i)通过进行矩运算，将得到的信号mk(r)、mk(0)分别输出；
移位取整模块，根据所述转换常数确定模块输出的mr和d，将矩运算模块输出的信号mk(r)向左移mr-d位后取整，将得到的信号
输出；
频域累加模块，根据转换常数确定模块输出的p、nr，i、t和d，对移位取整模块输出的信号
通过进行累加运算，将累加得到的结果与时域累加模块输出的yk(0)和矩运算模块输出的mk(0)相加，得到最终的频域离散信号X(k)。
8、一种时频域信号转换方法，其特征在于，该方法包括
对输入的频域信号X(k)取复共轭得到X*(k)；
根据输入的频域信号X(k)的个数N，确定X*(k)的泰勒展开式的项数p+1；
根据p和最大允许误差确定第一转换常数mr和第二转换常数d；
将ar＝(-j2π)r/(Nrr！)与
相乘后取整，将取整结果以二进制表示，设p个二进制结果所包含的最大二进制位数为t，nr，k为以二进制表示的
的第t-k个二进制位的值；
将X*(k)通过
Si，k＝{q|iq≡k mod N，q在0至N-1的整数间遍历}，进行累加，其中，mod为取余数运算符；
计算计算
计算将Nx*(i)除以N后取复共轭得到X(k)的时域信号x(i)，
其中，r为1至p之间的整数，k、i为0至N-1之间的整数。
9、如权利要求8所述的方法，其特征在于，
所述N＝2l，所述mr＝(r+2)log2N+10，所述d＝3log2N+20，所述t＝2log2N+17，所述
其中，l为正整数。
10、一种时频域信号转换装置，其特征在于，该装置包括
预处理模块，接收外部输入的频域上的一列离散信号X(k)，对X(k)取复共轭，得到X*(k)，将X*(k)输出，其中，k为0至N-1之间的整数，其中，N为X(k)的个数；
频域累加模块，接收预处理模块输出的X*(k)，将N输出，对X*(k)通过
Si，k＝{q|iq≡k mod N，q在0至N-1的整数间遍历}进行累加，将得到的信号Yi(k)、Yi(0)分别输出，其中，i为0至N-1之间的整数；
转换常数确定模块，根据频域累加模块发来的N确定X*(k)的泰勒展开式的项数p+1；计算
设p个二进制结果所包含的最大二进制位数目为t，则设nr，k为以二进制表示的
的第t-k个二进制位，其中，ar＝(-j2π)r/(Nrr！)；根据最大允许误差确定mr、d；将p、nr，k、t、mr和d输出，其中，r为1至p之间的整数；
矩运算模块，根据转换常数确定模块输出的p，对频域累加模块输出的信号Yi(k)通过进行矩运算，将得到的信号mi(r)、mi(0)分别输出；
移位取整模块，根据所述转换常数确定模块输出的mr和d，将矩运算模块输出的信号mi(r)向左移mr-d位后取整，将得到的信号
输出；
时域累加模块，根据转换常数确定模块输出的p、nr，k、t和d，对移位取整模块输出的信号
通过进行累加运算，将累加得到的结果与频域累加模块输出的Yi(0)和矩运算模块输出的mi(0)相加，将得到的时域离散信号Nx*(i)输出；
后处理模块，接收时域累加模块输出的Nx*(i)，将Nx*(i)除以N后再取复共轭得到最终的时域离散信号x(i)。
全文摘要
本发明公开了时频域信号转换方法及装置。包括根据输入的时域信号x(i)的个数N，确定x(i)的泰勒展开式的项数p+1；根据p和最大允许误差确定第一转换常数mr(r＝1，2，...，p)和第二转换常数d；将ar＝(-j2π)r/(Nrr！)与2mr相乘后取整，将取整结果以二进制表示，设p个二进制结果所包含的最大二进制位数目为t，nr，i为以二进制表示的[ar×2mr](r＝1，2，...，p)的第t-i个二进制位的值；将x(i)通过yk(i)，yk(i)如上所示Sk，i＝{q|kq≡imod N，q∈{0，1，2，...，N-1}}，k，i＝0，1，2，...，N-1进行累加；计算mk(r)＝Σyk(i)ir；计算mk′(r)＝[mk(r)/2mr]；计算X(k)＝yk(0)+mk(0)+Σ(Σ(-j)rnr，imk′(r))×2t-i/2d，得到x(i)的频域信号X(k)。本发明大大加快了时、频域信号之间的转换速度，提高了硬件实现效率，并减少硬件实现的复杂性，从而减少了硬件实现时的芯片面积及能耗，满足了信号实时处理和通信的要求。
文档编号H04L27/26GK101394383SQ20071015303
公开日2009年3月25日 申请日期2007年9月18日 优先权日2007年9月18日
发明者刘建国, 汪国有, 戴声奎, 刘振丙, 孟新建, 郑建铧, 史舒娟 申请人:华为技术有限公司