CN112073990B - 一种串行数据流中峰均比检测实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种串行数据流中峰均比检测实现方法，包括以下几个步骤：数据流进入累加模块、比较器存储模块和峰值点判断模块；累加模块输出累加和进行30个时钟延迟，与比较存储模块输出同步；同时，峰值点判断模块输出峰值点地址和数值；将累加和与30个比较器模块输出的30个峰值进行减法运算；同时峰值点地址和数值输入地址判断模块；对减法运算后的数值流入除法器ip核，得到数据流均值；同时，地址判断模块输出最大功率值；数据流均值与最大功率值流入除法器ip核，即可得到数据流峰均比。本发明通过数据流流入累加模块、比较器存储模块和峰值点判断模块，数据流均值与最大功率值流入除法器ip核，得到数据流峰均比。

Description

一种串行数据流中峰均比检测实现方法
技术领域
本发明涉及通信测试领域，具体涉及一种串行数据流中峰均比检测实现方法。
背景技术
在第五代移动通信系统(5th generation mobile networks或5thgenerationwireless systems，5G)中，普遍存在针对数据流的峰均比处理，数据流中多个最大值的查找。例如，5G系统中，终端设备需要与基站进行联系，首先需要进行小区搜索过程，必须获得SS/PBCH(Synchronization Signal and PBCH block，SSB)块同步，将天线采集到的数据与本地主同步信号进行互相关处理，得到一组互相关集合，然后通过峰均比处理，得到最大峰均比值，从而实现终端的SSB同步，与基站建立联系。
数据流处理是同步中一个至关重要的过程；输入数据流经过主同步信号相关处理，得到接收信号与本地主同步信号的相关值集合，将相关值集合作为数据流输入峰均比处理模块，然后计算功率，避免数据流中峰值点影响峰均比，筛选删除若干个最大峰值，求出平均值，进一步求取峰均比。
传统的峰均比检测算法搜索复杂，性能差，特别是针对多个最大峰值搜索部分，传统的遍历搜索时间复杂度为O(mn)，如查找30个峰值，则需要进行30次遍历；计算量大，延迟高，难以满足5G系统对低延时的要求。
发明内容
本发明要解决的问题是针对现有技术中所存在的上述不足而提供一种串行数据流中峰均比检测实现方法能够快速从大量数据流中获取多个峰值，并能够计算出峰均比。
为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种串行数据流中峰均比检测实现方法，包括以下几个步骤：
S1：数据流进入累加模块、比较器存储模块和峰值点判断模块；
S2：累加模块输出累加和进行30个时钟延迟，与比较存储模块输出同步；同时，峰值点判断模块输出峰值点地址和数值；
S3：将累加和与30个比较器模块输出的30个峰值进行减法运算；同时峰值点地址和数值输入地址判断模块；
S4：对减法运算后的数值流入除法器ip核，得到数据流均值；同时，地址判断模块输出最大功率值；
S5：数据流均值与最大功率值流入除法器ip核，即可得到数据流峰均比。
进一步，数据流中每个数据流入所述累加模块，都对数据进行加法运算并且计数，数据流结束，最终得到一个累加和数值和一个计数值。
进一步，所述比较器存储模块由30个比较存储单元以流水线模式组成，其中，每个比较存储单元，初始均为0，当数据流流入，每个数据会与比较存储单元k进行比较，如果该数据值大于比较存储单元k存储的值，则比较存储单元k将该数据存入单元内寄存器，比较存储单元k之前存储的值流入下一个比较存储单元k+1，k的取值可以是0，1，...，28。
进一步，所述峰值点判断模块包括一个比较器、一个二选一选择器和六个寄存器。
进一步，所述步骤S2-S3中，数据流每经过一个比较存储单元，便产生一个时钟延迟，共有三十个比较存储单元，产生三十个时钟延时，而累加模块，数据流入并不会产生延时，便于S3中减法运算，需要将输出数据对齐，将累加和减去比较存储模块中30个寄存器中的数值，输出删除30个峰值点的累加和数值。
进一步，步骤S4中，将删除峰值点的累加和数值与计数值输入除法ip核，得到数据流均值。
进一步，所述地址判断模块对峰值地址进行判断，确定最大功率值，当峰值地址为数据流首位时，最大功率值为最大峰值数值、峰值点后一位数值以及数据流末位数值之和；当峰值地址为数据流末位时，最大功率值为最大峰值数值、峰值点前一位数值以及数据流首位数值之和；当峰值地址不在首末位置时，最大功率值为最大峰值数值、峰值点前一位数值以及峰值点后一位数值之和。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：本发明通过数据流流入累加模块、比较器存储模块和峰值点判断模块，利于所述比较器存储模块检测数据流中30个最大峰值点，删除30个峰值点，求取累加和，计算平均功率；利用所述峰值点判断模块检测出数据流中最大峰值点的数值和地址；最后在步骤S4中利用所述地址判断模块根据峰值点判断模块检测出的峰值点地址，判断出峰值点前后点数值，再进行累加，求出最大功率值，数据流均值与最大功率值流入除法器ip核，即可得到数据流峰均比。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明一种串行数据流中峰均比检测实现方法的结构示意图。
图2为本发明为本发明比较存储单元内部结构图。
图3为本发明为本发明比较存储模块时序图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与作用更加清楚及易于了解，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步阐述：
本发明提出了一种串行数据流中峰均比检测实现方法，包括以下几个步骤：
S1：数据流进入累加模块、比较器存储模块和峰值点判断模块；所述累加模块、所述比较器存储模块和所述峰值点判断模块并行；数据流中每个数据流入所述累加模块，都对数据进行加法运算并且计数，数据流结束，最终得到一个累加和数值和一个计数值；所述比较器存储模块由30个比较存储单元以流水线模式组成，其中，每个比较存储单元，初始均为0，当数据流流入，每个数据会与比较存储单元k进行比较，如果该数据值大于比较存储单元k存储的值，则比较存储单元k将该数据存入单元内寄存器，比较存储单元k之前存储的值流入下一个比较存储单元k+1，k的取值可以是0，1，...，28；所述峰值点判断模块包括一个比较器、一个二选一选择器和六个寄存器，所述峰值点判断模块判断数据流中最大值的地址和数值，利用寄存器对数据流做一拍延时和两拍时钟延时，得到数据流一拍延时和数据流两拍延时，对数据流一拍延时进行最大值比较，如果数据流一拍延时数据大于比较器中存储的数值，则将该数据存入寄存器替换之前数据最大值，并存储该数据位置索引处索引值，数据流一拍延时和数据流二拍延时该地址的数据值左部分最大值和右部分最大值分别存入寄存器，这两位数据相对于数据流一拍延时存储的数值而言，为该数值的前一位数值和后一位数值，另外两个寄存器，一个存储数据流首位数据值，一个存储数据流末位数据值；
S2：累加模块输出累加和进行30个时钟延迟，与比较存储模块输出同步；同时，峰值点判断模块输出峰值点地址和数值；数据流每经过一个比较存储单元，便产生一个时钟延迟，共有三十个比较存储单元，产生三十个时钟延时；
S3：将累加和与30个比较器模块输出的30个峰值进行减法运算；同时峰值点地址和数值输入地址判断模块；所述累加模块中，数据流入并不会产生延时，便于S3中减法运算，需要将输出数据对齐，将累加和减去比较存储模块中30个寄存器中的数值，输出删除30个峰值点的累加和数值；
S4：对减法运算后的数值流入除法器ip核，得到数据流均值；同时，地址判断模块输出最大功率值；将删除峰值点的累加和数值与计数值输入除法ip核，得到数据流均值；所述地址判断模块对峰值地址进行判断，确定最大功率值，当峰值地址为数据流首位时，最大功率值为最大峰值数值、峰值点后一位数值以及数据流末位数值之和；当峰值地址为数据流末位时，最大功率值为最大峰值数值、峰值点前一位数值以及数据流首位数值之和；当峰值地址不在首末位置时，最大功率值为最大峰值数值、峰值点前一位数值以及峰值点后一位数值之和。
S5：数据流均值与最大功率值流入除法器ip核，即可得到数据流峰均比。
作为具体实施例，所述比较存储单元由一个比较器、一个寄存器、反向器和两个二选一选择器组成，当输入数据流流入所述比较储存单元时，寄存器中寄存值与输入数据进行比较，利用选择器1输出两者中最大值，再存入寄存器，在选择器2前加上反向器，输出两者中最小值作为输出数据流到下一比较存储单元。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种串行数据流中峰均比检测实现方法，其特征在于：包括以下几个步骤：
S1：数据流进入累加模块、比较器存储模块和峰值点判断模块；
S2：累加模块输出累加和进行30个时钟延迟，与比较存储模块输出同步；同时，峰值点判断模块输出峰值点地址和数值；
S3：将累加和与30个比较器模块输出的30个峰值进行减法运算；同时峰值点地址和数值输入地址判断模块；
S4：对减法运算后的数值流入除法器ip核，得到数据流均值；同时，地址判断模块输出最大功率值；
S5：数据流均值与最大功率值流入除法器ip核，即可得到数据流峰均比；
所述比较器存储模块由30个比较存储单元以流水线模式组成，其中，每个比较存储单元，初始均为0，当数据流流入，每个数据会与比较存储单元k进行比较，如果该数据值大于比较存储单元k存储的值，则比较存储单元k将该数据存入单元内寄存器，比较存储单元k之前存储的值流入下一个比较存储单元k+1，k的取值可以是0，1，…，28。
2.根据权利要求1所述一种串行数据流中峰均比检测实现方法，其特征在于：数据流中每个数据流入所述累加模块，都对数据进行加法运算并且计数，数据流结束，最终得到一个累加和数值和一个计数值。
3.根据权利要求1所述一种串行数据流中峰均比检测实现方法，其特征在于：所述峰值点判断模块包括一个比较器、一个二选一选择器和六个寄存器。
4.根据权利要求1所述一种串行数据流中峰均比检测实现方法，其特征在于：所述步骤S2-S3中，数据流每经过一个比较存储单元，便产生一个时钟延迟，共有三十个比较存储单元，产生三十个时钟延时，而累加模块，数据流入并不会产生延时，便于S3中减法运算，需要将输出数据对齐，将累加和减去比较存储模块中30个寄存器中的数值，输出删除30个峰值点的累加和数值。
5.根据权利要求1所述一种串行数据流中峰均比检测实现方法，其特征在于：步骤S4中，将删除峰值点的累加和数值与计数值输入除法ip核，得到数据流均值。
6.根据权利要求5所述一种串行数据流中峰均比检测实现方法，其特征在于：所述地址判断模块对峰值地址进行判断，确定最大功率值，当峰值地址为数据流首位时，最大功率值为最大峰值数值、峰值点后一位数值以及数据流末位数值之和；当峰值地址为数据流末位时，最大功率值为最大峰值数值、峰值点前一位数值以及数据流首位数值之和；当峰值地址不在首末位置时，最大功率值为最大峰值数值、峰值点前一位数值以及峰值点后一位数值之和。
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