[发明专利]一种多路混合基FFT可重构蝶形运算器

说明书

本发明公开了一种多路混合基FFT可重构蝶形运算器，该蝶形运算器包括：控制单元，第一选择开关单元以及运算单元；控制单元用于根据接收到的待运算数据生成运算指令，其中，待运算数据包括待处理的数字信号、旋转因子以及预设旋转因子系数；第一选择开关单元用于根据运算指令选择对应的导通模式；运算单元用于根据导通模式，对待运算数据进行蝶形运算。通过本发明中的技术方案，有利于提高蝶形运算器中电子元件的利用效率，减小了电路硬件资源和功耗，有利于提高计算数据的准确性和实时性。

技术领域

本发明设计芯片技术领域，具体而言，涉及一种多路混合基FFT可重构蝶形运算器。

背景技术

在数字信号处理中，特别是对于有长序列，离散傅里叶变换(Discrete FourierTransform，DTF)是一种尤为重要的数学变换，其实质是有限长序列傅里叶变换的有限点离散采样，使数字信号处理可以在频域采样中运用数字运算的方法进行，大大增加了数字信号处理的灵活性。对于一般数的DFT算法，是通过把大点数的DFT转化为小点数的DFT进行运算，以实现减少运算复杂度的目的，业界通常是采用快速傅里叶变换(Fast FourierTransform，FFT)来实现DFT变换，计算FFT的常用算法是基2FFT和基4FFT，点数限制在2的幂次方或者4的幂次方，这样限制了题点数的可选择范围。对于某些应用比如合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)信号处理中，尤其是在聚束模式下，由于处理时间和面积的限制，不能将每个处理数据的点数都扩展至满足基2或基4FFT算法，尤其对于大点数FFT，否则会延长计算时间以及消耗更多的内存空间。

而现有技术中，通常将非2次幂点数FFT变换进行比特序列补零，使补零后的序列长度符合FFT/IFFT处理器的处理范围；利用FFT/IFFT处理器对补零后的序列进行FFT/IFFT计算，但是这种做法引入了噪声，降低了精度，有可能对芯片的计算性能造成损失。尤其在现有技术中的定点FFT和IFFT，为了防止数据溢出，每级蝶形运算的输入需要除以输入数据的个数，对于基数大于2的FFT或IFFT，这样会造成每级输入数据丢失的比特过多，计算精度误差较大，影响了通信系统的性能。

发明内容

本发明的目的在于：提供了一种多路混合基FFT可重构蝶形运算器，有利于提高蝶形运算器中电子元件的利用效率，减小了电路硬件资源和功耗，有利于提高计算数据的准确性和实时性。

本发明的技术方案是：提供了一种多路混合基FFT可重构蝶形运算器，该蝶形运算器包括：控制单元，第一选择开关单元以及运算单元；控制单元用于根据接收到的待运算数据生成运算指令，其中，待运算数据包括待处理的数字信号、旋转因子以及预设旋转因子系数；第一选择开关单元用于根据运算指令选择对应的导通模式；运算单元用于根据导通模式，对待运算数据进行蝶形运算。

上述任一项技术方案中，进一步地，运算单元包括：两个基2蝶形运算器、第一复数加法器和第二复数加法器；基2蝶形运算器用于根据待运算数据和第一选择开关单元对应的导通模式，进行基2蝶形运算；两个基2蝶形运算器还用于根据第一选择开关单元对应的导通模式，与第一复数加法器和第二复数加法器组成一个基3蝶形运算器，基3蝶形运算器用于对待运算数据进行基3蝶形运算。

上述任一项技术方案中，进一步地，基2蝶形运算器包括：第一复数乘法器，第三复数加法器和复数减法器；基2蝶形运算器的第一输入端分别连接于第三复数加法器的第一输入端以及通过第一选择开关单元连接于复数减法器的第一输入端，第三复数加法器的输出端通过第一选择开关连接于基2蝶形运算器的第一输出端，复数减法器的输出端通过第一选择开关单元连接于基2蝶形运算器的第二输出端；基2蝶形运算器的第二输入端和旋转因子分别连接于第一复数乘法器的输入端，第一复数乘法器的输出端分别连接于第三复数加法器的第二输入端和复数减法器的第二输入端。