[发明专利]基于ASIP的UWB超宽带接收基带SOC片上系统

说明书

本发明公开了一种基于ASIP的UWB超宽带接收基带SOC片上系统，包括前端数据流协处理单元、ASIP处理单元共同构建的数据处理系统，前端数据流协处理单元获取超宽带信号数据流，其内部前导码预处理模块对数据流进行运算得到最大相关值、最小相关值以及最大相关值位置，数据译码预处理模块对数据流中数据帧的PHR和PSDU部分进行译码预处理；ASIP内部标量处理单元根据最大相关值、最小相关值以及最大相关值的位置计算得到超宽带信号的信息，ASIP的标量处理单元和向量处理单元对经译码预处理数据进行译码，得到数据流中数据帧的PHR和PSDU部分。本发明保证了芯片的高性能、低功耗，同时可以快速在ASIP灵活实现。

技术领域

本发明涉及UWB基带芯片数据处理系统领域，具体是一种基于ASIP的UWB超宽带接收基带SOC片上系统。

背景技术

随着UWB技术的发展，UWB技术逐渐成为室内高精度定位的主流技术方案。UWB的行业标准也发生了变化，IEEE 802.15.4z协议在原有标准基础上定义了新的特性，可以提升安全、功耗更低、且传输距离更远。新的协议对UWB的接收机设计提出了更高的要求，更高速、低功耗，同时由于UWB行业标准的不断发展，也要求新的接收机设计灵活性更高。

现有UWB接收机架构一般是前端数据流协处理单元加MCU或者DSP共同组成数据流处理系统。ASIC的计算效率很高，但是不够灵活，难以快速支持新算法的迭代更新。另一方面，MCU或DSP的灵活性很高、可编程，但是又难以同时达到高性能、低功耗。

ASIP处理单元(Application Specific Instruction set Processor)作为一种可编程、可定制的处理器架构，相比通用MCU或DSP，可以针对UWB接收基带这一特定应用场景，依据算法要求对处理器进行定制和裁剪，扩展或删减指令集，从而在获得比一般的通用MCU或DSP更高性能的同时消耗更低的功耗；相比ASIC，ASIP作为一种处理器，算法可以用软件实现，相比ASIC使用RTL开发更快、更灵活，可以快速支持UWB新协议的要求。因此可以利用ASIP构建UWB接收机的基带芯片。

发明内容

本发明的目的是提供一种ASIP的UWB超宽带接收基带SOC片上系统，以解决现有技术ASIC加MCU或DSP架构的UWB接收机基带芯片存在的难以兼顾算法灵活实现和低功耗的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

基于ASIP的UWB超宽带接收基带SOC片上系统，其特征在于：包括由ASIC处理单元构建的前端数据流协处理单元，前端数据流协处理单元的数据输入端通过高速串并转换接口连接超宽带接收机的射频模拟前端，由前端数据流协处理单元从超宽带接收机的射频模拟前端获取超宽带信号数据流并进行预处理；

前端数据流协处理单元内部编程设置前导检测预处理模块、数据译码预处理模块，其中前导检测预处理模块预设前导码，前端数据流协处理单元中前导检测预处理模块将超宽带信号数据流和预设的前导码进行相关运算预处理得到最大相关值、最小相关值和最大相关值的位置；数据译码预处理模块对超宽带信号数据流中数据帧的物理层标头以及物理层服务数据单元部分进行译码预处理；

所述前端数据流协处理单元的数据输出端还连接有FIFO存储器，前端数据流协处理单元中前导检测预处理模块、数据译码预处理模块的预处理结果数据分别写入存储至FIFO存储器中；

还包括ASIP处理单元构建的后端数据流处理单元，ASIP处理单元的数据输入端与所述FIFO存储器连接，ASIP处理单元的中断信号输入端与前端数据流协处理单元的中断信号输出端连接，ASIP处理单元中增设向量处理单元和标量处理单元，通过向量处理单元在ASIP处理单元原有的RISC指令集基础上增加向量指令集，通过标量处理单元在ASIP处理单元原有的RISC指令集基础上增加标量指令集；