基2×K并行FFT架构的地址映射方法及系统

摘要

本发明公开了一种基2×K并行FFT架构的地址映射方法及系统，其特征是采用定常结构的基2FFT运算流图；包含K个基2碟算单元，K为2的整数幂；以2K个双端口数据存储器为共用存储器，分别与两组2K个单端口数据存储器构成两个存储器组；K个基2碟算单元将FFT运算操作数从一个存储器组并行读出，将运算结果操作数并行写入另一个存储器组；旋转因子存放在K个旋转因子存储器中；FFT运算操作数存放算法，确定输入FFT运算操作数在存储器组中的地址；并行读/写地址产生算法，确定FFT运算操作数读/写地址。按照本发明设计的并行FFT处理器架构，避免了在操作数交换部件中使用多级查找表电路，同时简化了操作数并行读/写地址产生部件电路。

主权项

1.一种基2×K并行FFT架构的地址映射方法，其特征是：采用定常结构的基2FFT运算流图，并行FFT架构包含K个基2碟算单元，K为2的整数幂；以2K个双端口数据存储器为共用存储器，所述2K个双端口数据存储器与第一组2K个单端口数据存储器构成一个存储器组，并以所述2K个双端口数据存储器与第二组2K个单端口数据存储器构成另一个存储器组；K个基2碟算单元将FFT运算操作数从一个存储器组并行读出，并将FFT运算结果操作数并行写入另一个存储器组；旋转因子存放在K个旋转因子存储器中；所述基2×K并行FFT架构的地址映射方法是按如下步骤进行：a、确定所述FFT运算操作数在存储器组中的存放方法：设N为所述FFT运算操作数的数量；k为操作数的标号，k=0,1,…,N-1；操作数k存放在体标号为B(k)，体内地址为A(k)的存储器组中；当时，操作数k存放在存储器组的双端口数据存储器中，并有：当操作数k存放在存储器组的单端口数据存储器中，并有：其中$p\left(k\right)=\left\{\begin{array}{cc}0,& k\mathrm{mod}2=1\\ 2,& k\mathrm{mod}2=0\end{array}\right.,$为向下取整数，mod为取余数；b、确定所述FFT运算操作数的读地址；设m为所述基2碟算单元标号，m=0,1,…,K-1；基2碟算单元m包括两个读端口BFI(m,0)和BFI(m,1)；以MBFI(m,0)和MBFI(m,1)分别表示读端口BFI(m,0)和BFI(m,1)读入的FFT运算操作数；以cntr表示完成一层FFT运算需要的并行读操作次数，$\mathrm{cntr}=\mathrm{0,1},···,\frac{N}{2K}-1;$所述FFT运算操作数MBFI(m,0)来自存储器组的双端口数据存储器，读地址为所述FFT运算操作数MBFI(m,1)来自存储器组的单端口数据存储器，读地址为c、确定所述FFT运算操作数的写地址；基2碟算单元m包括两个写端口BFO(m,0)和BFO(m，1)；以MBFO(m,0)和MBFO(m,1)分别表示写端口BFO(m,0)和BFO(m，1)写入的FFT运算操作数；以cntw表示完成一层FFT运算需要的并行写操作次数，当所述FFT运算操作数MBFO(m,0)和MBFO(m,1)均写入存储器组的双端口数据存储器中，写地址为：$\left\{\begin{array}{c}B\left(\mathrm{MBFO}(m,0)\right)=2m\\ B\left(\mathrm{MBFO}(m,1)\right)=2m+1\\ A\left(\mathrm{MBFO}(m,0)\right)=A\left(\mathrm{MBFO}(m,1)\right)=\mathrm{cntw}\end{array}\right.---\left(4\right);$当所述FFT运算操作数MBFO(m,0)和MBFO(m,1)均写入存储器组的单端口数据存储器中，写地址为：$\left\{\begin{array}{c}B\left(\mathrm{MBFO}(m,0)\right)=2K-2-2m\\ B\left(\mathrm{MBFO}(m,1)\right)=2K-1-2m\\ A\left(\mathrm{MBFO}(m,0)\right)=A\left(\mathrm{MBFO}(m,1)\right)=\mathrm{cntw}-\frac{N}{4K}\end{array}\right.---\left(5\right);$d、确定旋转因子在所述旋转因子存储器中的存放方法：所述K个旋转因子存储器的存储内容相同，均按地址递增顺序存放指数为w的旋转因子，w取值范围为[0,N-1]；e、确定旋转因子读地址：以cnt表示完成一层FFT运算并行读旋转因子的次数，N=2^L为所述FFT运算操作数的数量；n为FFT运算级数，n=1,2,…,L；则蝶算单元m在第n级FFT运算时旋转因子的读地址P(m,n)为：$P(m,n)=\left\{\begin{array}{cc}0,& n=1\\ \mathrm{rev}\left((m+K\times \mathrm{cnt})\mathrm{mod}{2}^{n-1}\right),& n\ne 1\end{array}\right.---\left(6\right)$其中rev()，表示位倒序操作。