CN100365587C - 一种自适应滤波逻辑验证系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自适应滤波逻辑验证系统及方法，所述系统包括：发送BFM模块；与所述发送BFM模块相连的自适应滤波逻辑；所述的系统还包括：激励生成器，与所述的激励文件配置模块相连，在接收激励文件配置模块送入的激励数据的特性参数后，能够生成相应的激励数据；参考模型，与所述的激励生成器相连，接收由激励生成器产生的激励数据；预期结果模块，与所述的参考模型相连，该预期结果模块作用为接收来自参考模块的处理结果，并将所述的处理结果保存在其中作为预期结果；比较BFM模块，与所述的预期结果模块及所述的自适应滤波逻辑相连。

Description

一种自适应滤波逻辑验证系统及方法

技术领域

本发明涉及电子或通信领域的测试技术，尤指一种自适应滤波逻辑验证系统及方法。

背景技术

随着逻辑设计的复杂化，逻辑设计开始涉足通用DSP(Digital Signal Process数字信号处理)芯片所无法提供的功能领域，于是便需要由逻辑实现特定的数字信号处理功能，而数字自适应滤波处理就是其中的一个方面。

但为了保证所述的自适应滤波逻辑能正常运行，一般都要进行逻辑验证，在现有技术中，所谓逻辑验证即是针对协议的处理与传输对报文按一定的通信协议进行封装、转发、剥离以完成传输过程。但由于自适应滤波逻辑实现的功能类似DSP芯片，其激励数据的数字信号特性是通过一段时间的数据流来体现，如果仅仅对一个数据进行分析是毫无意义的，所以上述的逻辑验证对于自适应滤波逻辑的验证还没有提出相关的成熟的测试方案。可见，如何有效地产生某种特性的数字信号、如何有效地检查自适应滤波逻辑中的算法处理是否正确便是业界极需解决的问题。

为此业界提出如下两种常见的技术方案：

第一种方案，如图1所示，为一种逻辑验证平台，包括有：发送BFM(BusFunctional Model总线功能模型)模块；与所述发送BFM模块相连的被测逻辑；与所述被测逻辑相连的接收BFM模块，其中，所述的发送BFM模块与接收BFM模块在所述的逻辑验证平台中。在进行验证时，首先由逻辑验证平台产生激励数据；然后通过发送BFM模块将所述的激励数据送入被测逻辑；然后被测逻辑对接收到激励数据进行处理并将结果数据送到接收BFM模块；最后由BFM对接收到结果数据进行收集输出结果数据。在上述的方案中，整个验证平台都是由硬件描述语言(即VHDL语言或Verilog语言)来实现的。

上述的第一种方案虽然具有验证功能，但具有如下缺点：

1、由于在自适应滤波逻辑的验证中需要构造出各种复杂的激励数据，并送给被测逻辑进行处理，因此激励数据的构造占了相当大的工作量，上述的验证工具对此类算法逻辑的验证已经显得力不从心。因为硬件描述语言在数学运算方面比较弱，只提供了加减乘除等较简单的运算，无法提供诸如幂运算、复数运算、矩阵运算等等复杂的数学运算。

2、由于上述第一种方案中是用硬件描述语言来实现激励数据的，所以在对于干扰随时间动态变化的情况，其激励数据的构造就更显得复杂。

第二种方案，首先进行仿真；然后对仿真结果进行分析。在所述的分析中需要执行完一个完整的仿真用例后才可以对逻辑的处理结果进行分析从而判断逻辑的算法处理正确与否。可见，该种方案明显具有如下缺点：

1、由于算法逻辑的仿真时间一般都比较费时，如果一个测试用例在仿真进行了一部分时逻辑的处理输出的结果已经不正确，仍然要执行完剩余的仿真，但由于已经发现逻辑处理不正确，所以这部分的仿真是无意义的，这样会造成大量仿真的时间浪费在了不必要的仿真上。

2、由于会造成不必要的时间浪费，所以在延长了验证周期的同时，还增加了验证成本。

发明内容

本发明提供一种自适应滤波逻辑验证系统及方法，以解决现有技术中存在的激励数据构造难及验证周期较长的问题。

为解决上述问题，本发明提供如下的技术方案：

一种自适应滤波逻辑验证系统，包括：

激励文件配置模块，用于配置所需要生成的激励数据的特性参数；

激励生成器，与所述的激励文件配置模块相连，在接收激励文件配置模块送入的所述特性参数后生成相应的激励数据；

自适应滤波逻辑，用于根据激励数据进行仿真并输出仿真结果；

发送总线功能模型BFM模块，与所述激励生成器连接，用于将所述激励生成器输出的激励数据发送到所述自适应滤波逻辑；

参考模型，与所述的激励生成器相连，并且与所述自适应滤波逻辑的功能完全一致，用于接收由激励生成器产生的激励数据，处理该激励数据并输出处理结果；

预期结果模块，与所述的参考模型相连，用于接收所述参考模型的处理结果，保存该处理结果作为预期结果；

比较BFM模块，与所述的预期结果模块和所述自适应滤波逻辑相连，用于将所述自适应滤波逻辑输出的仿真结果与预期结果模块中的预期结果进行比较，并且在发现错误时使所述自适应滤波逻辑停止仿真。

一种自适应滤波逻辑验证方法，所述的方法包括如下步骤：

A、由激励生成器根据激励文件配置模块输出的激励数据的特性参数，产生数字信号的激励数据；

B、将产生的所述的激励数据输入到参考模型处理并将得到的预期结果输出到预期结果模块保存；

C、将与输入到参考模型相同的激励数据通过发送BFM模块输入到自适应滤波逻辑中进行仿真；

D、将预期结果模块中的预期结果输入到比较BFM模块中与来自自适应滤波逻辑仿真后的输出数据进行比较，如果二者一致，则仿真继续进行；如果发现错误即停止本测试用例的仿真。

所述的步骤A具体包括：

A1、从激励文件配置模块中读取激励数据的特性参数产生复数背景信号；

A2、进行频域加扰和时域加扰产生干扰信号；

A3、将所述复数背景信号与所述干扰信号进行叠加，并根据逻辑处理的位宽要求对叠加而成的合成信号进行限幅处理；

A4、将经过限幅处理的合成信号分成两路正交信号。

所述步骤C中发送BFM模块将激励数据发送到自适应滤波逻辑具体包括步骤：

首先，从激励生成器中将激励数据读入；

然后，将所述的激励数据发送给自适应滤波逻辑；

接着，判断是否将所述的激励数据发送完毕，如果是，则结束发送；如果否，则进行下一步；

最后，判断是否中断仿真，如果是，则结束发送激励数据；如果否，则重新从激励生成器中将激励数据读入重复上述步骤。

所述步骤D中比较BFM模块进行比较具体包括步骤：

首先，从预期结果模块中读取一预期结果；

接着，与自适应滤波逻辑输出的结果进行比较；

接着，判断二者是否一致，如果一致，则从预期结果模块中读取新的预期结果并进行比较；如果不一致，则进行下一步；

最后，设置仿真中断标志，将仿真中断。

步骤A3中的干扰信号的加扰分为频域加扰和时域加扰。

所述的频域加扰具体包括如下步骤：

首先，对干扰的频点及强度进行换算；

接着，在频域中进行复数的加扰；

接着，在N点上进行复数的IFFT变换；

最后，将不同起始点的干扰进行叠加即完成频域的加扰。

所述的时域加扰具体包括如下步骤：

首先，对干扰的频点及强度进行换算；

接着，生成时域干扰信号；接着，进行Hilbert变换；

接着，根据上述Hilbert变换所产生的信号得到正交时域干扰；

接着，将所述的正交时域干扰合成复数干扰；

最后，将不同起始点的干扰进行叠加即完成时域的加扰。

采用上述的技术方案后，本发明具有如下优点：

1、与现有技术相比，本发明提供了高效的激励数据产生方法与复杂的随时间动态变化的干扰的产生方法，即：仅需要修改激励文件配置模块中的特性参数就能快速产生复杂多样的干扰，大大减少了验证周期。

2、由于本发明中引入了参考模型，所以使结果分析简化成一个实时比较的过程，可以大大提高分析的效率。

附图说明

图1为现有技术中第一种方案系统结构图；

图2为本发明自适应滤波逻辑验证系统方框图；

图3为本发明自适应滤波逻辑验证方法中产生预期结果的流程图；

图4为本发明自适应滤波逻辑验证方法中一个并行处理的流程图。

具体实施方式

请参考图2，为本发明自适应滤波逻辑验证系统结构图，所述的自适应滤波逻辑验证系统包括：激励文件配置模块，可向所述的激励文件配置模块中输入所需要生成的激励数据的特性参数，所述的特性参数包括：干扰种类、干扰个数、每个干扰出现时刻、每个干扰的中心频点、每个干扰的强度、每个干扰的持续长度、还有一些根据具体干扰类型定义的参数，如调制带宽等；激励生成器，与所述的激励文件配置模块相连，在接收激励文件配置模块送入的激励数据的特性参数后，能够生成相应的激励数据；参考模型，与所述的激励生成器相连，接收由激励生成器产生的激励数据，其作用为正确实现待验证自适应滤波逻辑的处理过程，并将处理后的结果作为逻辑预期的处理结果；预期结果模块，与所述的参考模型相连，该预期结果模块作用为接收来自参考模块的处理结果，并将所述的处理结果保存在其中作为预期结果；发送BFM(Bus FunctionalModel总线功能模型)模块；与所述发送BFM模块相连的自适应滤波逻辑；与所述自适应滤波逻辑相连的比较BFM模块。

验证时，首先在激励文件配置模块中输入所需要生成的激励数据的特性参数；然后由激励生成器根据所述激励文件配置模块中的激励数据的特性参数自动生成激励数据；接着激励生成器将生成的激励数据经过与待测的自适应滤波逻辑功能完全一致的参考模型的处理后得到预期结果，并将所述的预期结果存在所述的预期结果模块中；同时也将相同的激励数据通过发送BFM模块送入自适应滤波逻辑进行仿真；接着，自适应滤波逻辑将仿真后的数据输出到比较BFM模块发；最后，将预期结果模块中的预期结果输入到比较BFM模块中与来自自适应滤波逻辑仿真后的输出数据进行比较，如果二者一致，则仿真继续进行；如果发现错误即可停止本测试用例的仿真。

在上述的整个验证过程中，很明显具有如下优点：

首先，在验证参考模型的正确性时，由于参考模型的设计完全脱离硬件描述语言，不受语言限制，所以给模型的设计带来了很大的便利。

其次，在验证参考模型与自适应滤波逻辑是否一致时，由于生成激励数据将激励数据送入参考模型处理并生成预期结果这一过程完全脱离硬件描述语言，所以用户可以使用功能强大的高级语言实现，大大提高了激励产生的效率。

在本发明提供的自适应滤波逻辑验证系统中，发送BFM模块、自适应滤波逻辑、比较BFM模块是由硬件描述语言实现的，而激励文件配置模块、激励生成器、参考模型及预期结果模块都是由软件描述语言来实现的。

所述的激励生成器产生激励数据的过程为：

首先，从激励文件配置模块中读取配置文件；接着，产生复数背景信号；接着，进行频域时域加扰，这其中包括：频域加扰和时域加扰；接着，将背景信号与干扰信号进行叠加；接着，对上述叠加而成的合成信号根据逻辑处理的位宽要求进行限幅处理；接着，将上述经过限幅处理的合成信号分成两路正交信号。干扰的产生可分为下面两种：

第一种：在指定的时刻、指定的频点产生指定长度与指定强度的复数单音干扰，生成的实部和虚部必须正交，具体的实现方法为：频域加扰方法，即首先，根据激励文件配置模块中要求生成干扰的长度生成多个全为零的数据；然后，在待加扰的频点上设置一个或多个复数干扰(如：a+b*i，这里的i表示复数的虚部)，所述干扰的强度用复数的模(如：sqrt(a^2+b^2))表示；接着，将无干扰的频点设置为数值0，将此数组进行复数的IFFT(Inverse Fast FourierTransform快速傅利叶反变换)变换，即得到复数的单音干扰信号；接着，将此干扰直接叠加到以每个干扰出现时刻为起始点的待加扰的数据段上就可以在不同的时刻叠加不同长度、不同数量、不同能量的单音干扰；最后，将复数的实部和虚部分离，即成两路正交的干扰信号。用这种方法生成的窄带干扰可以做到不出现以载频为中心的镜像干扰，避免产生不希望生成的干扰。

第二种：在指定的频点产生复杂复数干扰，如调频干扰(FM干扰)，所生成的实部和虚部也必须正交，具体的实现方法为：时域加扰的方法，即首先，根据调制信号的具体函数f，得到调制信号y＝f(t)，其中y为实数，这样即产生了一路干扰信号；接着，将y进行Hilbert(希尔伯特)变换得到一路与y正交的信号y′；接着，将y与y′分别作为复数干扰的实部和虚部；最后将此长度为每个干扰的持续长度的干扰数据叠加到以每个干扰出现时刻为起始点的待加扰的数据上。用这种方法生成的干扰可以做到不出现以载频为中心的镜像干扰并避免产生不希望生成的干扰。

请参考图3，为本发明自适应滤波逻辑验证方法中产生预期结果的流程图，可见，所述的方法具有如下步骤：

首先，从激励文件配置模块中读取配置文件；接着，产生复数背景信号；接着，进行频域时域加扰，这其中包括：频域加扰和时域加扰；接着，将背景信号与干扰信号进行叠加；接着，对上述叠加而成的合成信号根据逻辑处理的位宽要求进行限幅处理；接着，将上述经过限幅处理的合成信号分成两路正交信号；接着，将上述两路正交信号输入到参考模型；最后，参考模型对接收到两路正交信号进行处理产生预期结果。

上述的频域加扰具体包括如下步骤：

首先，对干扰的频点及强度进行换算；接着，在频域中进行复数的加扰；接着，在N点上进行复数的IFFT(Inverse Fast Fourier Transform快速傅利叶反变换)变换；最后，将不同起始点的干扰进行叠加即完成频域的加扰。

上述的时域加扰具体包括如下步骤：

首先，对干扰的频点及强度进行换算；接着，生成时域干扰信号；接着，进行Hilbert(希尔伯特)变换；接着，根据上述Hilbert变换所产生的信号得到正交时域干扰；接着，将所述的正交时域干扰合成复数干扰；最后，将不同起始点的干扰进行叠加即完成时域的加扰。

由于在本发明中有一与自适应滤波逻辑功能完全一致的参考模型，在将参考模型处理的结果作为预期结果后，便可使自适应滤波逻辑在仿真中实时地将当前得到的结果与预期结果进行比较，当比较BFM模块一旦发现异常就停止仿真，可见在整个验证过程中，发送BFM模块与比较BFM模块是同时运行的，但当比较BFM模块一旦发现异常就停止仿真，此时发送BFM模块也会停止发送激励数据。具体情况如下：

请参考图4，为本发明自适应滤波逻辑验证方法中一个并行处理的流程图，对于发送BFM模块，其处理流程如下：

首先，从激励生成器中将激励数据读入；然后，将所述的激励数据发送给自适应滤波逻辑；接着，判断是否将所述的激励数据发送完毕，如果是，则结束发送；如果否，则进行下一步；最后，判断是否中断仿真，如果是，则结束发送激励数据；如果否，则重新从激励生成器中将激励数据读入重复上述步骤。

对于比较BFM模块，其处理流程如下：

首先，从预期结果模块中读取一预期结果；接着，与自适应滤波逻辑输出的结果进行比较；接着，判断二者是否一致，如果一致，则从预期结果模块中读取新的预期结果并进行比较；如果不一致，则进行下一步；最后，设置仿真中断标志，将仿真中断。

采用上述的技术方案后，本发明具有如下优点：

1、与现有技术相比，本发明提供了高效的激励数据产生方法与复杂的随时间动态变化的干扰的产生方法，即：仅需要修改激励文件配置模块中的特性参数就能快速产生复杂多样的干扰，大大减少了验证周期。

2、由于本发明中引入了参考模型，所以使结果分析简化成一个实时比较的过程，可以大大提高分析的效率。

Claims (7)

1.一种自适应滤波逻辑验证系统，其特征在于，包括：

激励文件配置模块，用于配置所需要生成的激励数据的特性参数；

激励生成器，与所述的激励文件配置模块相连，在接收激励文件配置模块送入的所述特性参数后生成相应的激励数据；

自适应滤波逻辑．用于根据激励数据进行仿真并输出仿真结果；

发送总线功能模型BFM模块，与所述激励生成器连接，用于将所述激励生成器输出的激励数据发送到所述自适应滤波逻辑；

参考模型，与所述的激励生成器相连，并且与所述自适应滤波逻辑的功能完全一致，用于接收由激励生成器产生的激励数据，处理该激励数据并输出处理结果；

预期结果模块，与所述的参考模型相连，用于接收所述参考模型的处理结果，保存该处理结果作为预期结果；

比较BFM模块，与所述的预期结果模块和自适应滤波逻辑相连，用于将所述自适应滤波逻辑输出的仿真结果与预期结果模块中的预期结果进行比较，并且在发现错误时使所述自适应滤波逻辑停止仿真。

2.一种自适应滤波逻辑验证方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：

A、由激励生成器根据激励文件配置模块输出的激励数据的特性参数，产生数字信号的激励数据；

B、将产生的所述的激励数据输入到参考模型处理并将得到的预期结果输出到预期结果模块保存；

C、将与输入到参考模型相同的激励数据通过发送BFM模块输入到自适应滤波逻辑中进行仿真；

D、将预期结果模块中的预期结果输入到比较BFM模块中与来自自适应滤波逻辑仿真后的输出数据进行比较，如果二者一致，则仿真继续进行；如果发现错误即停止本测试用例的仿真。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的步骤A具体包括：

A1、从激励文件配置模块中读取激励数据的特性参数产生复数背景信号；

A2、进行频域加扰和时域加扰产生干扰信号；

A3、将所述复数背景信号与所述干扰信号进行叠加，并根据逻辑处理的位宽要求对叠加而成的合成信号进行限幅处理；

A4、将经过限幅处理的合成信号分成两路正交信号。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤C中发送BFM模块将激励数据发送到自适应滤波逻辑具体包括步骤：

首先，从激励生成器中将激励数据读入；

然后，将所述的激励数据发送给自适应滤波逻辑；

接着，判断是否将所述的激励数据发送完毕，如果是，则结束发送；如果否，则进行下一步；

最后，判断是否中断仿真，如果是，则结束发送激励数据；如果否，则重新从激励生成器中将激励数据读入重复上述步骤。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤D中比较BFM模块进行比较具体包括步骤：

首先，从预期结果模块中读取一预期结果；

接着，与自适应滤波逻辑输出的结果进行比较；

接着，判断二者是否一致，如果一致，则从预期结果模块中读取新的预期结果并进行比较；如果不一致，则进行下一步；

最后，设置仿真中断标志，将仿真中断。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的频域加扰具体包括如下步骤：

首先，对干扰的频点及强度进行换算；

接着，在频域中进行复数的加扰；

接着，在N点上进行复数的IFFT变换；

最后，将不同起始点的干扰进行叠加即完成频域的加扰。

7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的时域加扰具体包括如下步骤：

首先，对干扰的频点及强度进行换算；

接着，生成时域干扰信号；接着，进行Hilbert变换；

接着，根据上述Hilbert变换所产生的信号得到正交时域干扰；

接着，将所述的正交时域干扰合成复数干扰；

最后，将不同起始点的干扰进行叠加即完成时域的加扰。

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