[发明专利]一种用于FFT运算的块浮点处理方法及装置有效
申请号: | 202010364700.4 | 申请日: | 2020-04-30 |
公开(公告)号: | CN111580867B | 公开(公告)日: | 2023-07-18 |
发明(设计)人: | 洪钦智;王志君;刘光宇;梁利平 | 申请(专利权)人: | 中国科学院微电子研究所 |
主分类号: | G06F9/30 | 分类号: | G06F9/30 |
代理公司: | 北京天达知识产权代理事务所有限公司 11386 | 代理人: | 庞许倩 |
地址: | 100029 *** | 国省代码: | 北京;11 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 用于 fft 运算 浮点 处理 方法 装置 | ||
本发明涉及一种用于FFT运算的块浮点处理方法及装置,属于集成电路技术领域,解决了现有技术对FFT数据的吞吐率较差造成的FFT数据运算效率较低的问题。该处理方法包括如下步骤:对采集的多个FFT数据分别进行第1级蝶形运算,得到第1级蝶形运算结果;基于第n‑1级蝶形运算结果,计算多个第n‑1级蝶形运算的移位值;基于所述第n‑1级蝶形运算的移位值分别对相应的第n‑1级蝶形运算结果进行移位;对移位后的第n‑1级蝶形运算结果分别进行第n级蝶形运算;直至得到第N级蝶形运算结果;其中,2≤n≤N;N表示蝶形运算的级数,为大于等于2的自然数。实现了多个FFT数据交叉进行的蝶形运算,提高了FFT数据的运算效率。
技术领域
本发明涉及集成电路技术领域,尤其涉及一种用于FFT运算的块浮点处理方法及装置。
背景技术
快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)是一种将数据从时域转换到变换域进行处理的快速实现算法。现代的无线通信系统对FFT处理提出了较高的运算速率要求和运算精度要求。
当前主流的FFT处理器采用基于存储的运算架构,通过多级蝶形运算完成各种点数的FFT运算。由于蝶形运算主要通过多级的加法和乘法来实现,运算过程中需要进行位宽扩展,而存储器的位宽是固定的,中间需要进行数据舍位处理。当输入数据的范围较大时,传统的蝶形运算往往无法满足系统的精度要求,而浮点运算又占用过多的硬件资源。
另一方面,多级加法和乘法级联也导致运算延时较大,为了提高电路的运行速度,往往需要采用级数较多的流水线设计来进行实现。但是流水线深度的加深,容易导致蝶形运算占用较多的周期,特别是当FFT运算的点数较少时,常常会由于流水线的利用率较低而导致很低的吞吐率,造成FFT运算效率较低。
发明内容
鉴于上述的分析,本发明实施例旨在提供一种用于FFT运算的块浮点处理方法及装置,用以解决现有技术对FFT数据的吞吐率差造成的FFT运算效率较低的问题。
一方面,本发明实施例提供了一种用于FFT运算的块浮点处理方法,包括如下步骤:
对采集的多个FFT数据分别进行第1级蝶形运算,得到第1级蝶形运算结果;以及,
基于第n-1级蝶形运算结果,计算多个第n-1级蝶形运算的移位值;
基于所述第n-1级蝶形运算的移位值分别对相应的第n-1级蝶形运算结果进行移位;
对移位后的第n-1级蝶形运算结果分别进行第n级蝶形运算;
直至得到第N级蝶形运算结果;
其中,2≤n≤N;N表示蝶形运算的级数,为大于等于2的自然数。
进一步,所述移位值由最小冗余位宽减去扩展位宽得到,其中,所述最小冗余位宽为蝶形运算结果的最小符号位减1,所述扩展位宽为蝶形运算结果为了防止运算溢出所需扩展的位宽。
进一步,得到第1级蝶形运算结果的同时,还包括:基于初始指数值减去所述第1级蝶形运算的移位值,得到第1级指数值,其中,所述初始指数值基于外部输入获得;
得到第n级蝶形运算结果的同时,还包括:由第n-1级指数值减去第n级蝶形运算的移位值,得到第n级指数值。
另一方面,本发明实施例提供了一种用于FFT运算的块浮点处理方法,包括:
存储模块,用于采集多个FFT数据并存储;以及用于缓存第n-1级蝶形运算结果;
输入缓存处理模块,用于对缓存的所述第n-1级蝶形运算结果基于移位值进行移位;
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于中国科学院微电子研究所,未经中国科学院微电子研究所许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/202010364700.4/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。