[发明专利]FFT处理系统、处理方法及DSP处理器

说明书

本发明提供一种FFT处理系统、处理方法及DSP处理器，FFT处理系统基于软流水技术实现，通过流水线控制模块确定基于FFT点数的流水线控制指令，流水线控制指令包括时序的多个蝶形运算指令；通过软流水FFT计算模块接收输入数据以及旋转因子，根据多个蝶形运算指令对应的蝶形运算操作的可并行性，对输入数据以及旋转因子执行多个蝶形运算指令对应的微操作，得到FFT计算结果。该FFT处理系统不仅可以大大缩短FFT计算耗费的时间，提高FFT计算效率，作为蝶形运算指令并行执行的硬件结构，FFT处理系统的FFT处理功耗明显降低，使FFT处理的硬件开销明显降低。

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，尤其涉及一种FFT处理系统、处理方法及DSP处理器。

背景技术

数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)是一种专门为实时、快速实现各种数字信号处理而设计的具有特殊结构的微处理器，能高速完成快速傅里叶变换(FastFourier Transformation，FFT)、有限冲击响应(Finite Impulse Response，FIR)、复数乘加、相关、三角函数以及矩阵运算等数字信号处理。

FFT运算是离散傅里叶变换((Discrete Fourier Transform，DFT)的一种快速实现方法。FFT算法可以用于频谱分析、快速卷积、快速相关、大整数乘法计算等，是无线通信、语音信号处理、图像处理等信号处理应用领域的核心方法。

FFT运算的计算效率将直接影响整个应用的执行效率。目前，FFT运算的硬件实现主要采用并行流水线结构来满足实际系统对吞吐量和处理能力的需求。典型的并行流水线结构包括多路延迟换向(Multipath Delay Commutator，MDC)前馈方案和多路延迟反馈(Multipath Delay Feedback，MDF)反馈方案。针对需进行FFT运算的多点序列，MDC前馈结构和MDF反馈结构均需要采用多个基于流水线结构的计算单元对多点序列进行支路内并行FFT运算，硬件资源开销较大，计算效率低下。

发明内容

本发明提供一种FFT处理系统、处理方法及DSP处理器，用以解决现有技术中存在的缺陷。

本发明提供一种FFT处理系统，基于软流水技术实现，包括：流水线控制模块以及软流水FFT计算模块，所述软流水FFT计算模块与所述流水线控制模块连接；

所述流水线控制模块，用于确定基于FFT点数的流水线控制指令，所述流水线控制指令包括时序的多个蝶形运算指令；

所述软流水FFT计算模块，用于接收输入数据以及旋转因子，根据所述多个蝶形运算指令对应的蝶形运算操作的可并行性，对所述输入数据以及所述旋转因子执行所述多个蝶形运算指令对应的微操作，得到FFT计算结果；

其中，所述输入数据包括预设变换长度的序列，所述预设变换长度与所述FFT点数相等；所述多个蝶形运算指令对应的微操作基于将所述多个蝶形运算指令对应的蝶形运算操作按周期进行拆分得到。

根据本发明提供的一种FFT处理系统，所述软流水FFT计算模块包括按时间抽取的第一级蝶形运算单元；

所述第一级蝶形运算单元用于接收所述输入数据，并根据所述可并行性，对所述输入数据以及所述旋转因子执行每个蝶形运算指令中四个周期对应的微操作，得到第一级蝶形运算结果，并基于所述第一级蝶形运算结果确定所述FFT计算结果。

根据本发明提供的一种FFT处理系统，所述软流水FFT计算模块还包括位逆序处理单元以及按时间抽取的第二级蝶形运算单元；所述第一级蝶形运算单元、所述位逆序处理单元以及所述第二级蝶形运算单元依次连接；

所述位逆序处理单元用于将所述第一级蝶形运算结果进行位逆序处理，得到位逆序处理结果；