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实现FFT/IFFT变换的电路及方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-06-30 10:14:22

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-07-12 10:41:51
本发明涉及实现FFT/IFFT变换的电路及方法。该电路包括第一及第二数据存储单元、控制信号产生单元、蝶形单元组、旋转因子存储单元及地址产生单元。第一及第二数据存储单元通过第一多路选择器接收数据序列输入并通过第二多路选择器以输出结果数据,第一、第二多路选择器接受控制信号产生单元之控制。蝶形单元组电连接至第一、第二数据存储单元,旋转因子存储单元及控制信号产生单元以在控制信号产生单元的控制下进行蝶形运算。地址产生单元接受控制信号产生单元的控制向第一、第二数据存储单元及旋转因子存储单元提供地址。本发明提供的实现FFT/IFFT变换的电路及方法,具有能量感知能力、功耗低、数据点数及字长可扩展性好等优点。
一种实现FFT/IFFT变换的电路,其特征在于,包括:第一数据存储单元和第二数据存储单元,分别与第一多路选择器电连接,以接收数据序列输入;同时该第一数据存储单元和该第二数据存储单元还分别与第二多路选择器电连接,以输出结果数据;控制信号产生单元;蝶形单元组,通过第三多路选择器分别电连接至该第一数据存储单元与该第二数据存储单元以读取蝶形运算所需数据,通过第四多路选择器分别电连接至该第一数据存储单元与该第二数据存储单元以回写蝶形运算结果数据,并通过第五多路选择器电连接至该控制信号产生单元以接受该控制信号产生单元之控制;旋转因子存储单元,电连接至蝶形单元组并存储旋转因子,对于数据序列长度为N点FFT/IFFT变换,该旋转因子存储单元所需存储的旋转因子的个数为以及地址产生单元,电连接至该第一数据存储单元、该第二数据存储单元、该旋转因子存储单元以及该控制信号产生单元,以接受该控制信号产生单元的控制向该第一数据存储单元、该第二数据存储单元及该旋转因子存储单元提供地址。

近年来,随着集成电路技术和医疗电子行业的发展,诸如人体传感器网络(body sensor network)中的节点处理(Processing On Node)等新技术也随之产生,便携式、穿戴 式等医疗电子设备受到大家的欢迎。这些设备主要是基于电池供电的,所以能量消耗是设 备好坏的一个重要衡量指标。

[0003] 现有的FFT/IFFT-般都是用PC (Personal Computer)机来实现的,但是软件实现 的方式存在占用指令周期长,吞吐量小,可扩展性差等缺点。因此又出现了通过硬件来实现 的方法,目前硬件实现FFT/IFFT主要有三种方式:数字信号处理单元(Digital Signal Processor,DSP),现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)和专用集成 电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC) 〇

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本发明实施例提出的实现FFT/ IFFT变换的电路及方法,在电路设计中 采用了流水线的设计结构,提高了处理速度。并且采用多个数据存储单元,例如两个双端口 SRAM (Static Random Access Memory,静态随机存储器)可交替进行信号处理,即其中某个 SRAM进行FFT/IFFT运算时,可以初始化另外一个SRAM,在执行完FFT/IFFT运算时,可以立即 执行另外一个SRAM的数据,提高了连续数据的处理速度。采用单端口只读存储器ROM (Readonly Memory, 只读存储器) 作为旋转因子存储单元的举例,将可变 (vary bit) 的 SRAM 和 ROM 集成到一个设计中,可共用电源因而降低了功耗,提高了访问速度;将ROM的存储空间降低 到原来的1/4,减少了面积的开销;每个蝶形运算单元中减少乘法器的个数,降低了功耗,减 少了面积;因此,较好地实现了低功耗可扩展FFT/IFFT电路的设计。

[0021] 上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段, 而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够 更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。

技术合作

以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽 然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人 员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰 为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对 以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。