CN115175248A - 用于通信系统的定点数据压缩、解压方法、装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及数据处理技术领域,其实施方式提供了一种用于通信系统的定点数据压缩、解压方法、装置及设备。其中一种用于通信系统的定点数据压缩方法,该方法包括:获取导频资源位置的信道估计值;以所述信道估计值的实部和虚部分别作为待压缩数据;获取待压缩数据的符号位和无符号数;根据预设底数位宽和所述无符号数确定所述无符号数的移位值;根据所述移位值和所述无符号数确定具有所述预设底数位宽的底数值;将所述符号位、所述移位值和所述底数值组合后作为所述待压缩数据对应的压缩后数据。本发明提供的实施方式能够不增加压缩位宽的基础上,提高压缩解压数据的精度。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域,具体地涉及一种用于通信系统的定点数据压缩方法、一种用于通信系统的定点数据解压方法、一种用于通信系统的定点数据压缩装置、一种用于通信系统的定点数据解压装置、一种电子设备以及一种计算机可读存储介质。
背景技术
在无线通信系统中,例如在接收端信道估计处理过程中,由于时域滤波时候经常需要多个符号(或多个子帧)的数据参与计算,这样就需要将部分数据存储起来,比如计算N子帧的时域信道估计值时需要用到N-1子帧的符号的信道估计值,所以需要将N-1子帧的符号的数据存储起来,定点过程中为了保证信道估计的准确度,需要将信道估计值设置为较大位宽,这样需要耗费大量的存储空间,特别地,NR系统中数据的带宽比较大,进一步加大了存储资源的占用。
一般的定点数据压缩方法是根据目标的底数位宽和指数位宽,计算出压缩处理过程中需要的移位值的大小,然后对待压缩数据进行移位操作,移位过程即为:压缩数据(底数)=待压缩数据>>移位值,得到相应的底数,移位值大小即为指数的大小,最后将数据存储为底数与指数的形式,待需要处理数据的时候在进一步做解压缩操作,解压缩过程即为将底数左移指数个比特,该压缩方法的压缩损失较大。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种用于通信系统的定点数据压缩与解压方法、装置及电子设备,能够在不增加存储位宽的条件下,提高压缩数据的精度。将该方法应用于5GOFDM系统处理过程中,能够提升通信数据处理效率。
为了实现上述目的,本发明的第一方面提供了一种用于通信系统的定点数据压缩方法,该方法包括:获取导频资源位置的信道估计值;以所述信道估计值的实部和虚部分别作为待压缩数据;获取待压缩数据的符号位和无符号数;根据预设底数位宽和所述无符号数确定所述无符号数的移位值;根据所述移位值和所述无符号数确定具有所述预设底数位宽的底数值;将所述符号位、所述移位值和所述底数值组合后作为所述待压缩数据对应的压缩后数据。
优选的,所述根据预设底数位宽和所述无符号数确定所述无符号数的移位值,包括:获取所述无符号数的位宽;根据所述无符号数的位宽和所述预设底数位宽计算得到所述移位值。
优选的,根据所述无符号数的位宽和所述预设底数位宽计算得到所述移位值,包括:通过以下步骤计算移位值:移位值=无符号数的位宽-(预设底数位宽-1);在无符号数小于目标压缩位宽内的最小数据时,根据上式计算所得的移位值、0和所述移位值的上限值三者之间的关系,从所述三者中择一作为移位值。
优选的,根据上式计算所得的移位值、0和所述移位值的上限值三者之间的关系,从所述三者中择一作为移位值,包括:移位值=min(max(上式计算所得的移位值,0),移位值的上限值);其中,移位值的上限值=2^移位值的预设位宽-1。
优选的,根据所述移位值确定具有所述预设底数位宽的底数值,包括:若所述移位值等于0,根据第一压缩式计算中间变量,根据所述中间变量得到所述预设底数位宽的底数值;若所述移位值大于等于1,根据第二压缩式计算中间变量,根据所述中间变量得到所述预设底数位宽的底数值。
优选的,对作为同一复数的实部和虚部的待压缩数据采用实部和虚部的共指数位压缩:对所述复数的实部和虚部分别取绝对值,按所述绝对值较大者计算移位值,此移位值作为实部和虚部共同的移位值。
在本发明的第二方面,还提供了一种用于通信系统的定点数据解压方法,该方法包括:获取待解压数据中的符号位、移位值和底数值;若所述移位值等于0,根据所述符号位、所述底数值和第一解压式得到解压后数据;若所述移位值大于等于1,根据所述符号位、所述底数值、所述移位值和第二解压式得到解压后数据;利用所述解压后数据进行插值滤波。
在本发明的第三方面,还提供了一种用于通信系统的定点数据解压装置,该装置包括:信道估计模块,用于获取导频资源位置的信道估计值;数据确定模块,用于提取所述信道估计值的实部和虚部分别作为待压缩数据;符号分离模块,用于获取待压缩数据的符号位和无符号数;移位值确定模块,用于根据预设底数位宽和所述无符号数确定所述无符号数的移位值;底数值确定模块,用于根据所述移位值和所述无符号数确定具有所述预设底数位宽的底数值;以及组合模块,用于将所述符号位、所述移位值和所述底数值组合后作为所述待压缩数据对应的压缩后数据。
优选的,所述根据预设底数位宽和所述无符号数确定所述无符号数的移位值,包括:获取所述无符号数的位宽;根据所述无符号数的位宽和所述预设底数位宽计算得到所述移位值。
优选的,根据所述无符号数的位宽和所述预设底数位宽计算得到所述移位值,包括:通过以下步骤计算移位值:移位值=无符号数的位宽-(预设底数位宽-1);在无符号数小于目标压缩位宽内的最小数据时,根据上式计算所得的移位值、0和所述移位值的上限值三者之间的关系,从所述三者中择一作为移位值。
优选的,根据上式计算所得的移位值、0和所述移位值的上限值三者之间的关系,从所述三者中择一作为移位值,包括:移位值=min(max(上式计算所得的移位值,0),移位值的上限值);其中,移位值的上限值=2^移位值的预设位宽-1。
优选的,根据所述移位值确定具有所述预设底数位宽的底数值,包括:若所述移位值等于0,根据第一压缩式计算中间变量,根据所述中间变量得到所述预设底数位宽的底数值;若所述移位值大于等于1,根据第二压缩式计算中间变量,根据所述中间变量得到所述预设底数位宽的底数值。
优选的,对作为同一复数的实部和虚部的待压缩数据采用实部和虚部的共指数位压缩:对所述待压缩复数数据的实部和虚部分别取绝对值,并选择出较大者,按所述绝对值较大者计算移位值,此移位值作为实部和虚部共同的移位值。
在本发明的第四方面,还提供了一种用于通信系统的定点数据解压装置,该装置包括:数据获取模块,用于获取待解压数据中的符号位、移位值和底数值;第一解压模块,用于在所述移位值等于0的情况下,根据所述符号位、所述底数值和第一解压式得到解压后数据;第二解压模块,用于在所述移位值为大于等于1的情况下,根据所述符号位、所述底数值、所述移位值和第二解压式得到解压后数据;以及插值滤波模块,用于利用所述解压后数据进行插值滤波。
在本发明的第五方面,还提供了一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现前述的用于通信系统的定点数据压缩方法和\或用于通信系统的定点数据解压方法的步骤。
在本发明的第六方面,还提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行前述的用于通信系统的定点数据压缩方法的步骤。
本发明的第七方面提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序在被处理器执行时实现前述的用于通信系统的定点数据压缩方法。
上述技术方案至少具有以下有益效果:
(1)不增加压缩位宽的基础上,提高压缩解压数据的精度。
(2)适用场景更广。本发明实施方式中的压缩数据的底数可以是0~2S-1之间的数,而现有的指数压缩方案,底数只能是2S-2~2S-1之间的数;S为包括了数据符号位的底数位宽。
(3)对某些范围内的数据能够实现无损压缩。针对以下数据能够做到无损失压缩并恢复原始数据,以避免现有指数压缩方式会出现精度损失:被压缩数据能被2Shift-1整除,不能被2Shift整除的情况,以及被压缩数据的范围在2Shift-1~2Shift -1;Shift为移位值。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例,但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中:
图1示意性示出了根据本发明实施方式的用于通信系统的定点数据压缩方法的实施示意图;
图2示意性示出了根据本发明实施方式的信道估计流程图;
图3示意性示出了根据本发明实施方式的用于通信系统的定点数据压缩方法的步骤图;
图4示意性示出了根据本发明实施方式的用于通信系统的定点数据解压方法的步骤图;
图5示意性示出了根据本发明实施方式的信道估计中数据压缩操作示意图;
图6示意性示出了根据本发明实施方式的实部和虚部共指数压缩的步骤示意图;
图7示意性示出了根据本发明实施方式的实部和虚部共指数压缩的计算过程示意图;
图8示意性示出了根据本发明实施方式中的第一组仿真数据的分布示意图;
图9示意性示出了根据本发明实施方式中的第一组仿真数据的不同压缩方法的压缩误差的绝对值的差值分布示意图;
图10示意性示出了根据本发明实施方式中的第一组仿真数据经不同压缩方式的误差绝对值对比的示意图;
图11示意性示出了根据本发明实施方式中的第二组仿真数据的分布示意图;
图12示意性示出了根据本发明实施方式中的第二组仿真数据的压缩误差分布示意图;
图13示意性示出了根据本发明实施方式中的第三组仿真数据的分布示意图;
图14示意性示出了根据本发明实施方式中的第三组仿真数据的压缩误差分布示意图;
图15示意性示出了根据本发明实施方式用于通信系统的定点数据压缩装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例,并不用于限制本发明实施例。
图1示意性示出了根据本发明实施方式的用于通信系统的定点数据压缩方法的实施示意图。如图1所示,一种用于通信系统的定点数据压缩方法,该方法包括:
S01、获取导频资源位置的信道估计值;
S02、以所述信道估计值的实部和虚部分别作为待压缩数据;
S03、获取待压缩数据的符号位和无符号数;该符号位用SIGN来表示,并通过以下表达式进行确定:
其中Data为该待压缩数据。即当待压缩数据不小于0时,符号位取1;当待压缩数据小于0时,符号位取-1。无符号数通过以下表达式进行确定:|Data|,即对待压缩数据取绝对值。
S04、根据预设底数位宽和所述无符号数确定所述无符号数的移位值;此移位值即为指数,后文用移位值描述此值。
S05、根据所述移位值和所述无符号数确定具有所述预设底数位宽的底数值;
S06、将所述符号位、所述移位值和所述底数值组合后作为所述待压缩数据对应的压缩后数据。
图2示意性示出了根据本发明实施方式的信道估计流程图。如图4所示,图中提取导频位置数据表示的是按照导频配置的位置,从接收数据Y抽取取导频位置的数据RS,LS信道估计即为导频数据RS与本地序列(已知的发送数据)共轭相乘,得到LS信道估计值HLS,然后为了后续时域插值滤波,需要将HLS的数据按照实虚部分别压缩存储。
对于一个定点的复数,将其实部和虚部分别压缩。假设单个数据的目标压缩底数位宽为S,即压缩后的底数的位宽为S比特,S比特中包含了1比特符号位,用Radix表示无符号底数,位宽为(S-1)比特,SIGN为符号位,位宽为1比特,Shift称为无符号移位值,位宽为B比特,指数E与移位值相等,设一个待压缩的有符号数Data,位宽位W比特,中间变量无符号整数为Radix’,则根据上述目标压缩位宽,压缩后数据位宽为(S+B) 比特,并且(S+B)<W,压缩掉的比特数为W-S-B。
通过以上实施方式,能够得到压缩损失更小、比特位数更少的压缩结果。
在本发明提供的一些实施方式中,所述根据预设底数位宽确定所述无符号数的移位值,包括:获取所述无符号数的位宽,根据所述无符号数的位宽和所述预设底数位宽计算得到所述移位值。其中无符号数的位宽通过以下方式确定:P=floor(log2 |Data|+1)。其中,P为无符号数的位宽。
在一些可选实施方式中,根据所述无符号数的位宽和所述预设底数位宽计算得到所述移位值,包括:通过以下步骤计算移位值:移位值=无符号数的位宽-(预设底数位宽-1);即采用以下公式进行计算:Shift=P-(S-1),在无符号数小于目标压缩位宽内的最小数据时,根据上式计算所得的移位值、0和所述移位值的上限值三者之间的关系,从所述三者中择一作为移位值。具体的:移位值=min(max(上式计算所得的移位值Shift,0),2^移位值的预设位宽-1)。采用如下表达式:Shift= min(max(Shift,0),2B-1),即通过以上逻辑式对移位值Shift进行赋值更新。
图3示意性示出了根据本发明实施方式的用于通信系统的定点数据压缩方法的步骤图。如图3所示,在本发明的一些可选实施方式中,根据所述移位值确定具有所述预设底数位宽的底数值,包括:若所述移位值等于0,根据第一压缩式计算中间变量,根据所述中间变量得到所述预设底数位宽的底数值;具体的,若Shift=0,中间变量Radix’=|Data|,底数值Radix=min(Radix’,2S-1)。若所述移位值大于等于1,根据第二压缩式计算中间变量,根据所述中间变量得到所述预设底数位宽的底数值。即:若
特别的,当Radix’ = 2S-1&&Shift<2B-1时,
则Shift = Shift+1,Radix’=0。
随后同样的,底数值Radix=min(Radix’,2S-1)。
为便于本领域技术人员理解,特提供多个具体计算实施方式如下,其示出了将有符号数据进行压缩的压缩过程。
例如:将14 bits的有符号数据压缩到10bits,10bits由无符号底数6bits+1bit符号位+3bits的指数位来表示,即位宽W为14bits,位宽S为7 bits,Sign位宽为1bit,无符号底数Radix位宽为6bits,指数E和移位值Shift的位宽位宽B为3bits。
还例如:将Data=8000进行压缩,其符号位为正,则Sign=1;
P=floor (log2(8000)+1)=13;
Shift= P-(S-1)=13-(7-1)=7;
Radix=floor((8000+27-2)>>(7-1))-27-1=61。
还例如:将Data= -123进行压缩,其符号位为负,则Sign= -1;
P=floor (log2(123)+1)=7;
Shift= P-(S-1)=7-(7-1)=1;
Radix=floor((123+21-2)>>(1-1))-27-1=59。
与前述的用于通信系统的定点数据压缩方法相对应的,以下实施方式提供了用于通信系统的定点数据解压方法,该方法包括:
S11、获取待解压数据中的符号位、移位值和底数值;
S12、若所述移位值等于0,根据所述符号位、所述底数值和第一解压式得到解压后数据;即若Shift=0,第一解压式为:DataS=SIGN*Radix;其中DataS为解压后数据。
S12’、若所述移位值为大于等于1,根据所述符号位、所述底数值和第二解压式得到解压后数据。即若Shift≥1,则第二解压式为:
其中,DataS为解压后数据,<<表示左移操作。
S13、利用所述解压后数据进行插值滤波。
同样如图2所示,在进行时域方向的维纳插值滤波之前将压缩数据解压,进而用解压后的数据做时域插值滤波,最后在做频域方向的维纳插值滤波。
图4示意性示出了根据本发明实施方式的用于通信系统的定点数据解压方法的步骤图,如图4所示,其根据移位值的取值分别采用不同的解压式。
与前文多个实施方式中的压缩过程相对应的解压缩过程说明如下:
以Data=8000的举例说明如下:
DataS = 1*(61+27-1)<<(7-1) =1*65*128=8000;
解压后数据与原数据一致,说明该示例中没有出现压缩损失。
再者,以Data= -123的举例说明如下:
DataS=-1*(59+27-1)<<(1-1)= -1*123=-123;
解压后数据与原数据一致,也说明该示例中没有出现压缩损失。
在本发明的一些实施方式中,提供了以上压缩方法和解压方法在信号估计处理方面的应用。在本实施方式中,该信号估计处理方法,包括:
S21、获取导频资源位置的信道估计值;
S22、分别对所述信道估计值的实部和虚部采用前述的用于通信系统的定点数据压缩方法进行压缩,得到压缩后数据;
S23、在对所述信道估计值插值滤波之前,取出所述压缩数据并采用前述的用于通信系统的定点数据解压方法进行解压,得到解压后数据;
S24、采用所述解压后数据进行插值滤波。
图5示意性示出了根据本发明实施方式的信道估计中数据压缩操作示意图。如图5所示,对信道估计值HLS的实部Hreal和虚部Himag分别进行压缩处理,虚线框中步骤需要实部和虚部独立处理,其压缩方法采用前述的用于通信系统的定点数据压缩方法,此处不再重复。
图6示意性示出了根据本发明实施方式的实部和虚部共指数压缩的步骤示意图。如图6所示,在本实施方式中,在对处理数据例如前述的LS信道估计值HLS精度要求不是特别高时,可以考虑将前述实施方式中的实部和虚部的独立压缩存储改成二者共指数位压缩处理。即虚线方框内的步骤只需执行一次,即后计算的实部或者虚部不再执行根据预设底数位宽和所述无符号数确定所述无符号数的移位值的步骤。即按照实部及虚部的绝对值较大者,即为|Data|,计算移位值,实部和虚部均用此移位值,非虚线框中的步骤,即计算底数的过程,实部和虚部需要分别进行。
共指数压缩方案可以减少存储空间,但同时也会降低部分数据精度,信道估计处理过程同前文实施方式所述,修改后的压缩过程如图6所示,解压过程不变。其中解压缩过程中实部和虚部分别进行,最终将解压后的数据组合成复数形式进行后续信道估计计算。
图7示意性示出了根据本发明实施方式的实部和虚部共指数压缩的计算过程示意图。如图7所示,当实部和虚部共用位宽P和移位值Shift时,可以根据实部和虚部的绝对值大小关系,确定以实部或虚部的绝对值为Data,以进行下一步的计算。
为了更好地验证和说明本发明实施方式中的有益效果,以下通过不同方面进行数据仿真,比较现有指数压缩方案和本发明提出的指数压缩方案的误差,并将仿真结果分析如下。
图8示意性示出了根据本发明实施方式中的第一组仿真数据的分布示意图。在第一组仿真中,仿真过程设置S=7,待压缩数据范围为0到10000的随机数据,目标压缩位宽为7bit,图9示意性示出了根据本发明实施方式中的第一组仿真数据的不同压缩方法的压缩误差的绝对值的差值分布示意图。图10示意性示出了根据本发明实施方式中的第一组仿真数据经不同压缩方式的误差绝对值对比的示意图。如图9所示,图中为两种压缩方式下的误差的绝对值的差值,即用原有指数压缩方案的误差减去本发明提出的指数压缩方案的误差,可以看出得到的差值均为正数,进而可以得出新方案下,误差比原有压缩方案小。
图11示意性示出了根据本发明实施方式中的第二组仿真数据的分布示意图;图12示意性示出了根据本发明实施方式中的第二组仿真数据的压缩误差分布示意图。在第二组仿真中,待压缩数据为0~2^13之间的能被2^(shift-1)整除且不能被2^shift整除的数据,此仿真中,设置S=7,待压缩数据如图11所示,两种压缩方式下误差如图12所示,可以看到新方案下,此场景能准确恢复出原始数据,即误差为0,实现了无损失压缩,而原有方案会出现一定的误差。
图13示意性示出了根据本发明实施方式中的第三组仿真数据的分布示意图;图14示意性示出了根据本发明实施方式中的第三组仿真数据的压缩误差分布示意图。在第三组仿真中,待压缩数据范围为2^(S-1)到2^S之间的数据,此仿真对应S取值为7,待压缩数据如图13所示,两种压缩方式下误差如图14所示,可见采用本发明的实施方式,此场景能准确恢复出原始数据,误差为0,实现无损失压缩,而原有方案会出现一定的误差。
基于同一发明构思,本发明还提供了一种用于通信系统的定点数据压缩装置。图15示意性示出了根据本发明实施方式用于通信系统的定点数据压缩装置的结构示意图,如图15所示。一种用于通信系统的定点数据压缩装置,包括:信道估计模块,用于获取导频资源位置的信道估计值;数据确定模块,用于提取所述信道估计值的实部和虚部分别作为待压缩数据;符号分离模块,用于获取待压缩数据的符号位和无符号数;移位值确定模块,用于根据预设底数位宽和所述无符号数确定所述无符号数的移位值;底数值确定模块,用于根据所述移位值和所述无符号数确定具有所述预设底数位宽的底数值;以及组合模块,用于将所述符号位、所述移位值和所述底数值组合后作为所述待压缩数据对应的压缩后数据。
在一些可选实施方式中,所述根据预设底数位宽和所述无符号数确定所述无符号数的移位值,包括:获取所述无符号数的位宽;根据所述无符号数的位宽和所述预设底数位宽计算得到所述移位值。
在一些可选实施方式中,根据所述无符号数的位宽和所述预设底数位宽计算得到所述移位值,包括通过以下步骤计算移位值:移位值=无符号数的位宽-(预设底数位宽-1);在无符号数小于目标压缩位宽内的最小数据时,根据上式计算所得的移位值、0和所述移位值的上限值三者之间的关系,从所述三者中择一作为移位值。
在一些可选实施方式中,根据上式计算所得的移位值、0和所述移位值的上限值三者之间的关系,从所述三者中择一作为移位值,包括:移位值=min(max(上式计算所得的移位值,0),移位值的上限值);其中,移位值的上限值=2^移位值的预设位宽-1。
在一些可选实施方式中,根据所述移位值确定具有所述预设底数位宽的底数值,包括:根据所述移位值确定具有所述预设底数位宽的底数值,包括:若所述移位值等于0,根据第一压缩式计算中间变量,根据所述中间变量得到所述预设底数位宽的底数值;若所述移位值大于等于1,根据第二压缩式计算中间变量,根据所述中间变量得到所述预设底数位宽的底数值。
在一些可选实施方式中,对于数据处理精度要求不是特别高的场景,对作为同一复数的实部和虚部的待压缩数据采用实部和虚部的共指数位压缩:对所述复数的实部和虚部分别取绝对值,按所述绝对值较大者计算移位值,此移位值作为实部和虚部共同的移位值。
上述的用于通信系统的定点数据压缩装置中的各个功能模块的具体限定可以参见上文中对于用于通信系统的定点数据压缩方法的限定,在此不再赘述。上述装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
同样的,本发明的实施方式中还提供了一种用于通信系统的定点数据解压装置,该装置包括:数据获取模块,用于获取待解压数据中的符号位、移位值和底数值;第一解压模块,用于若所述移位值等于0,根据所述符号位、所述底数值和第一解压式得到解压后数据;以及第二解压模块,用于若所述移位值大于等于1,根据符号位、底数值、移位值和第二解压式得到解压后数据;以及插值滤波模块,用于利用所述解压后数据进行插值滤波。
在本发明提供的一些实施方式中,还提供了一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现前述的用于通信系统的定点数据压缩方法的步骤;和/或前述的用于通信系统的定点数据解压方法的步骤。此处的处理器具有数值计算和逻辑运算的功能,其至少具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统等。处理器中包含内核,由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上,通过调整内核参数来实现前述的方法。存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM),存储器包括至少一个存储芯片。
在本发明的一种实施方式中,还提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,该指令在被处理器执行时使得处理器被配置成执行上述的用于通信系统的定点数据压缩方法的步骤;和/或前述的用于通信系统的定点数据解压方法的步骤。
在本发明提供的一种实施方式中,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序在被处理器执行时实现上述的用于通信系统的定点数据压缩方法的步骤;和/或前述的用于通信系统的定点数据解压方法的步骤。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器 (CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存 (PRAM)、静态随机存取存储器 (SRAM)、动态随机存取存储器 (DRAM)、其他类型的随机存取存储器 (RAM)、只读存储器 (ROM)、电可擦除可编程只读存储器 (EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘 (DVD) 或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体 (transitory media),如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (16)
1.一种用于通信系统的定点数据压缩方法,其特征在于,该方法包括:
获取导频资源位置的信道估计值;
以所述信道估计值的实部和虚部分别作为待压缩数据;
获取待压缩数据的符号位和无符号数;
根据预设底数位宽和所述无符号数确定所述无符号数的移位值;
根据所述移位值和所述无符号数确定具有所述预设底数位宽的底数值;
将所述符号位、所述移位值和所述底数值组合后作为所述待压缩数据对应的压缩后数据。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据预设底数位宽和所述无符号数确定所述无符号数的移位值,包括:
获取所述无符号数的位宽;
根据所述无符号数的位宽和所述预设底数位宽计算得到所述移位值。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,根据所述无符号数的位宽和所述预设底数位宽计算得到所述移位值,包括:
通过以下步骤计算移位值:移位值=无符号数的位宽-(预设底数位宽-1);
在无符号数小于目标压缩位宽内的最小数据时,根据上式计算所得的移位值、0和所述移位值的上限值三者之间的关系,从所述三者中择一作为移位值。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,根据上式计算所得的移位值、0和所述移位值的上限值三者之间的关系,从所述三者中择一作为移位值,包括:
移位值=min(max(上式计算所得的移位值,0),移位值的上限值);其中,移位值的上限值=2^移位值的预设位宽-1。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述移位值确定具有所述预设底数位宽的底数值,包括:
若所述移位值等于0,根据第一压缩式计算中间变量,根据所述中间变量得到所述预设底数位宽的底数值;
若所述移位值大于等于1,根据第二压缩式计算中间变量,根据所述中间变量得到所述预设底数位宽的底数值。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对作为同一复数的实部和虚部的待压缩数据采用实部和虚部的共指数位压缩:
对所述复数的实部和虚部分别取绝对值,按所述绝对值较大者计算移位值,此移位值作为实部和虚部共同的移位值。
7.一种用于通信系统的定点数据解压方法,其特征在于,该方法包括:
获取待解压数据中的符号位、移位值和底数值;
若所述移位值等于0,根据所述符号位、所述底数值和第一解压式得到解压后数据;
若所述移位值大于等于1,根据所述符号位、所述底数值、所述移位值和第二解压式得到解压后数据;
利用所述解压后数据进行插值滤波。
8.一种用于通信系统的定点数据解压装置,其特征在于,该装置包括:
信道估计模块,用于获取导频资源位置的信道估计值;
数据确定模块,用于提取所述信道估计值的实部和虚部分别作为待压缩数据;
符号分离模块,用于获取待压缩数据的符号位和无符号数;
移位值确定模块,用于根据预设底数位宽和所述无符号数确定所述无符号数的移位值;
底数值确定模块,用于根据所述移位值和所述无符号数确定具有所述预设底数位宽的底数值;以及
组合模块,用于将所述符号位、所述移位值和所述底数值组合后作为所述待压缩数据对应的压缩后数据。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述根据预设底数位宽和所述无符号数确定所述无符号数的移位值,包括:
获取所述无符号数的位宽;
根据所述无符号数的位宽和所述预设底数位宽计算得到所述移位值。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,根据所述无符号数的位宽和所述预设底数位宽计算得到所述移位值,包括:
通过以下步骤计算移位值:移位值=无符号数的位宽-(预设底数位宽-1);
在无符号数小于目标压缩位宽内的最小数据时,根据上式计算所得的移位值、0和所述移位值的上限值三者之间的关系,从所述三者中择一作为移位值。
11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,根据上式计算所得的移位值、0和所述移位值的上限值三者之间的关系,从所述三者中择一作为移位值,包括:
移位值=min(max(上式计算所得的移位值,0),移位值的上限值);其中,移位值的上限值=2^移位值的预设位宽-1。
12.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,根据所述移位值确定具有所述预设底数位宽的底数值,包括:
若所述移位值等于0,根据第一压缩式计算中间变量,根据所述中间变量得到所述预设底数位宽的底数值;
若所述移位值大于等于1,根据第二压缩式计算中间变量,根据所述中间变量得到所述预设底数位宽的底数值。
13.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,对作为同一复数的实部和虚部的待压缩数据采用实部和虚部的共指数位压缩:
对所述待压缩复数数据的实部和虚部分别取绝对值,并选择出较大者,按所述绝对值较大者计算移位值,此移位值作为实部和虚部共同的移位值。
14.一种用于通信系统的定点数据解压装置,其特征在于,该装置包括:
数据获取模块,用于获取待解压数据中的符号位、移位值和底数值;
第一解压模块,用于在所述移位值等于0的情况下,根据所述符号位、所述底数值和第一解压式得到解压后数据;
第二解压模块,用于在所述移位值为大于等于1的情况下,根据所述符号位、所述底数值、所述移位值和第二解压式得到解压后数据;以及
插值滤波模块,用于利用所述解压后数据进行插值滤波。
15.一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项权利要求所述的用于通信系统的定点数据压缩方法的步骤,和/或权利要求7所述的用于通信系统的定点数据解压方法的步骤。
16.一种计算机可读存储介质,所述存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行权利要求1至6任一项权利要求所述的用于通信系统的定点数据压缩方法的步骤,和/或权利要求7所述的用于通信系统的定点数据解压方法的步骤。
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