[发明专利]一种频谱直方图的实时统计方法

摘要

本发明提出了一种频谱直方图的实时统计方法，第一位图缓冲区和第二位图缓冲区用于频谱直方图统计数据的保存，采用乒乓方式操作，实时频谱计算单元将连续输入的时域数据通过傅立叶变换转换成频谱数据，实时频谱计算单元输出端口包括频谱数据和对应频谱数据的序号，频谱数据和序号进入地址映射单元，将数据映射成第一位图缓冲区和第二位图缓冲区对应的地址，每一个地址代表的是频谱直方图的位图像素，存储的数据是其命中次数，所有单元均工作在时钟下。本发明的频谱直方图的实时统计方法工作时钟只需要和实时频谱数据的输出速率相同即可，减少了对FPGA器件的资源利用率，工作效率更高。

主权项

一种频谱直方图的实时统计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(a)，首先由第一位图缓冲区(101)和第二位图缓冲区(102)进行清零操作，将存储器空间全部置成零；步骤(b)，启动一个计数器，用于记录已经处理的频谱数据的帧数，将该计数器初值置为零；将第一位图缓冲区(101)的操作设置成工作状态，将第二位图缓冲区(102)的操作设置成空闲状态，同时启动频谱直方图统计运算，实时频谱计算单元将时域数据连续无间断的进行离散傅立叶变换，转变成连续帧的频谱数据；步骤(c)，并发执行以下操作：地址映射单元将频谱数据映射成第一位图缓冲区的地址，通过第一总线选择器(4)选择与第一地址总线(51)连接到一起，第二总线选择器(131)选择成第一地址总线(51)，通过第一延迟单元(211)连接到第一地址端口，第二地址端口通过第六总线选择器(135)选择成第一地址总线(51)，第二数据端口的输出通过第五总线选择器(134)与第一数据总线(91)连接，第一数据端口的输入通过第四总线选择器(133)与第一数据总线(91)连接，在时钟的控制下，依次将一帧数据写入第一位图缓冲区中；步骤(d)，等待写完一帧数据后，计数器数据加1；步骤(e)，继续等待直到计数器的计数值达到预定帧数；步骤(f)，并发执行如下操作：将第一位图缓冲区的数据通过第二数据端口输出，同时将第一位图缓冲区的数据清除，第一位图缓冲区的第二地址端口输入选择成第一地址发生器(201)中包含的地址累加器的输出(71)，第二数据端口的输出(121)通过第五总线选择器(134)与第四数据总线(111)连接，最终的数据输出端口(15)通过第十总线选择器(139)选择成第四数据总线(111)的输出；所述第一地址发生器的地址数据是从零开始，依次将第一位图缓冲区的所有数据读出，同时，第一位图缓冲区的第一地址端口的输入则选择成第一地址发生器(201)的输出(61)，第一位图缓冲区(101)的第一数据端口的输入则选择成第三总线(141)，通过对第一位图缓冲区(101)的第一地址端口和第一数据端口的操作实现清零操作，计数器的值置成零；步骤(g)，并发执行如下操作：在处理第一位图缓冲区(101)的数据的同 时，控制地址映射单元(3)的输出映射成第二位图缓冲区(102)的第三地址端口，即第一总线选择器(4)将第二地址总线(52)与地址映射单元(3)的输出连接到一起；第三总线选择器(132)选择成第二地址总线(52)，通过第二延迟单元(212)连接到第二位图缓冲区(102)的第三地址端口，第四地址端口通过第九总线选择器(138)选择成第二地址总线(52)，第四数据端口的输出通过第八总线选择器(137)与第二数据总线(92)连接，第三数据端口的输入通过第七总线选择器(136)与第二数据总线(92)连接，在时钟的控制下，依次将一帧数据写入第二位图缓冲区(102)中；步骤(h)，等待写完一帧数据后，计数器数据加1；步骤(i)，继续等待直到计数器的计数值达到预定帧数；步骤(j)，并发执行如下操作：将第二位图缓冲区(102)的结果通过第四数据端口输出，同时将第二位图缓冲区(102)的数据清除，第二位图缓冲区(102)的第三地址端口输入选择成第二地址发生器(202)中地址累加器的输出(72)，第四数据端口的输出通过第八总线选择器(137)与第三数据总线(112)连接，最终的数据输出端口(15)选择成第三数据总线(112)的输出；第二地址发生器的地址数据是从零开始，依次将第二位图缓冲区(102)的所有数据读出；第二位图缓冲区(102)的第三地址端口的输入则选择成第二地址发生器(202)的输出(62)，第二位图缓冲区(102)的第三数据端口的输入则选择成第四总线(142)，通过对第二位图缓冲区(102)的第三地址端口和第四数据端口的操作实现清零操作，同时计数器的值恢复到零。