CN116401069A - 一种精度可调整及数据自整合的基带芯片架构方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种精度可调整及数据自整合的基带芯片架构方法，包括以计算阵列作为核心的基带芯片；计算阵列内部包含多个计算单元，所述计算单元用于支持不同的精度调整以实现自身精度的自调整；所述计算单元还能够根据任务和配置需要灵活切换自身数据精度，以实现在当前计算设备内接收机和发射机提高精度或者降低精度且进行灵活的自分配。本发明能同时支持当精度降低时原有位宽数据进行自整合，以提升局部计算性能，来实现精度调整时更智能化的数据传输，最终实现计算任务的精度可调整及数据自整合。

Description

一种精度可调整及数据自整合的基带芯片架构方法

技术领域

本发明涉及一种基带芯片，具体涉及一种精度可调整及数据自整合的基带芯片架构方法。

背景技术

在现有技术方案中，也有一些基带芯片架构可以实现不同精度的数据处理，但是它们往往需要使用不同的硬件设计来支持不同的精度需求，造成了硬件的浪费，并且无法实现动态精度的自适应。另外，现有技术方案中很少有支持自整合数据的架构，也就无法提高局部计算性能。

目前一些数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)的技术方案，可以实现不同精度的数据处理和自适应调整。但是，这些方案需要使用不同的硬件设计来支持不同精度的需求，造成硬件浪费，同时，这些方案不支持自整合数据，也就无法提高局部计算性能。

现有技术的缺点主要包括以下几个方面：

精度固定：现有技术中，一般需要使用不同的硬件设计来支持不同精度的数据处理，不能实现动态精度的自适应。

资源浪费：现有技术中，需要使用不同的硬件设计来支持不同精度的需求，造成硬件浪费，增加系统成本。

数据传输效率低：现有技术中，没有自整合数据的功能，无法提高局部计算性能，从而影响整体数据传输效率。

应用受限：现有技术中，往往只能应用于特定的场景，无法适应多样化的应用需求。

综上所述，现有技术方案存在很多问题和局限性，难以满足不同应用场景的需求，需要更加灵活、高效的解决方案来解决这些问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种精度可调整及数据自整合的基带芯片架构方法，本发明提出的基带芯片架构方案可以灵活切换数据精度，实现动态精度的自适应，从而避免了硬件浪费，提高了计算效率，同时，本发明提出的方案还支持自整合数据，提高了局部计算性能，从而提高了数据传输效率，本发明的目标是解决计算任务的精度可调整及数据自整合问题，以实现发射机和接收机的性能最优化，并满足更广泛的应用需求。

本发明是通过以下技术方案来实现的：一种精度可调整及数据自整合的基带芯片架构方法，包括以计算阵列作为核心的基带芯片；

计算阵列内部包含多个计算单元，所述计算单元用于支持不同的精度调整以实现自身精度的自调整；

所述计算单元还能够根据任务和配置需要灵活切换自身数据精度，以实现在当前计算设备内接收机和发射机提高精度或者降低精度且进行灵活的自分配；

基带芯片的工作流程包括以下几个步骤：

S1、数据输入步骤：

将需要进行处理的数字信号输入到基带芯片中；

S2、精度自适应步骤：

用于根据输入数据的精度以及当前计算任务的需要，动态的调整计算单元的精度；

S3、计算处理步骤：

将输入数据送入计算阵列中，计算阵列内部的多个计算单元同时进行计算处理；

S4、自整合数据步骤：

当计算单元精度降低时，原有位宽数据进行自整合，从而提高局部计算性能，优化数据传输效率；

S5、输出数据步骤：

将计算处理后的数据输出，传递给下一个模块进行处理，或者输出到外部设备中进行存储或其他操作。

作为优选的技术方案，S1中，数据输入步骤包括以下几种类型：

模拟信号输入：来自于外部设备的模拟信号；

数字信号输入：已经经过模数转换器或者其他数字信号处理器处理的数字信号；

在输入数据之前，还需要进行一些前置处理，在计算处理的过程中，基带芯片会对输入数据进行各种数字信号处理，以满足不同的应用需求。

作为优选的技术方案，S2中，精度自适应步骤具体如下：

S2.1、如果输入数据的精度较高，则基带芯片会选择计算单元的高精度模式，以保证计算结果的准确性；

S2.2、如果输入数据的精度较低，则基带芯片会选择计算单元的低精度模式，以提高计算效率；

S2.3、在计算过程中，基带芯片会不断检测输入数据的精度，并根据需要动态调整计算单元的精度，以实现精度匹配和计算效率的最优化。

作为优选的技术方案，S3中，计算处理步骤具体如下：

S3.1、基带芯片在接收端的计算处理过程中，对输入的模拟信号进行模数转换和滤波处理；

S3.2、然后对数字信号进行信号处理，包括频谱分析、信道估计、解调、解交织、解码的一系列算法处理，在处理过程中，基带芯片根据需要动态调整计算单元的精度和计算模式，以匹配输入数据的精度和处理要求，并保证计算效率和准确性；

S3.3、在发射端的计算处理过程中，基带芯片会对数字信号进行编码、交织、调制的一系列算法处理，并对输出信号进行数字到模拟的转换；

S3.4、在发射端的计算处理过程中，基带芯片同样会根据需要动态调整计算单元的精度和计算模式，以匹配输入数据的精度和处理要求，并保证计算效率和准确性。

作为优选的技术方案，S4中，自整合数据步骤具体如下：

S4.1、当需要进行精度降低时，基带芯片会先将数据转换为降低精度后的格式，并在计算单元内部使用降低精度后的数据进行计算；

S4.2、然后，基带芯片会利用原有位宽数据进行自整合，以获得更精确的计算结果；

S4.3、在自整合数据的过程中，基带芯片会利用原有位宽数据进行一定的计算，然后将计算结果与降低精度后的数据进行比较；

S4.4、如果计算误差较小，则认为使用自整合数据的计算结果是准确的，从而可以直接输出；如果计算误差较大，则需要进行进一步的处理，即重新进行计算或者使用其他的算法和计算模式。

作为优选的技术方案，S5中，输出数据步骤具体表现为：

输出数据的形式和内容根据不同的任务和配置进行调整，即在接收机中，输出数据是经过解调、去除干扰、解密处理后的原始数据或者经过多次处理后的最终结果；

在发射机中，输出数据则是需要发送的原始数据或者经过编码、加密的处理后的数据，在其他应用场景中，输出数据的形式和内容会根据场景的不同而改变。

本发明的有益效果是：

精度可调整：基带芯片内部的计算单元可以支持不同的精度调整以实现自身精度的自调整。这样可以根据不同的任务和配置需求，灵活调整计算精度，以更好地满足不同场景下的需求。

数据自整合：在计算处理过程中，基带芯片可以利用原有位宽数据进行一定的计算，从而提高局部计算性能，实现更智能化的数据传输。这样可以保证计算结果的准确性和可靠性，提高系统的稳定性和可靠性。

灵活切换数据精度：计算单元可以根据任务和配置需要灵活切换自身数据精度。这样可以实现在当前计算设备内接收机和发射机提高精度或者降低精度且可以进行灵活的自分配，如部分接收性能较差时提高数据精度以提升接收性能，以更好的实现发射机和接收机的性能最优。

提高计算效率和性能：采用计算阵列作为基带芯片的核心，通过并行计算的方式，可以大大提高计算效率和性能，同时，通过多个计算单元之间的协同工作，也可以实现更加高效的数据处理和计算。

应用范围广泛：基带芯片是现代通信系统中的关键部件，广泛应用于无线通信、卫星通信、移动通信、物联网、智能电网等领域。本发明提出的基带芯片技术方案具有灵活性、可扩展性、可定制性等特点，可以适应不同领域和不同应用场景下的需求，具有广泛的应用前景。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本发明提出一种精度可调整及数据自整合的基带芯片架构方法，所提出的基带芯片以计算阵列作为核心，计算阵列内部包含多个计算单元。计算单元可以支持不同的精度调整，以实现自身精度的自调整。根据任务和配置需要，计算单元可以灵活切换自身数据精度，实现在当前计算设备内接收机和发射机提高精度或者降低精度，且可以进行灵活的自分配。例如，当部分接收性能较差时，可以提高数据精度以提升接收性能，从而实现发射机和接收机的性能最优化。

此外，所提出的架构方案同时支持当精度降低时，原有位宽数据进行自整合，以提升局部计算性能。这样，可以实现精度调整时更智能化的数据传输，最终实现计算任务的精度可调整及数据自整合。

工作流程可以分为以下几个步骤：

输入数据：将需要进行处理的数字信号输入到基带芯片中。在本芯片的工作流程中，输入数据是指需要进行数字信号处理的原始数据。具体来说，输入数据可以包括以下几种类型：模拟信号：这是指来自于各种传感器、天线等外部设备的模拟信号，例如音频信号、视频信号、雷达信号、通信信号等。数字信号：这是指已经经过模数转换器(ADC)或者其他数字信号处理器(DSP)处理的数字信号，可以是各种数字信号格式，例如PCM、I/Q数据、OFDM数据等。在输入数据之前，还需要进行一些前置处理，例如信号放大、滤波、采样等，以保证输入数据的质量和可用性。输入数据的精度和格式对于基带芯片的工作效果至关重要，因此需要对输入数据进行充分的处理和优化。在精度自适应的过程中，基带芯片会根据输入数据的精度，动态调整计算单元的精度，以实现精度匹配，并保证计算效率和准确性。在计算处理的过程中，基带芯片会对输入数据进行各种数字信号处理，例如滤波、变换、解调、调制等，以满足不同的应用需求。

精度自适应：根据输入数据的精度以及当前计算任务的需要，动态调整计算单元的精度。这样可以避免精度不匹配带来的计算误差，并减少计算量，提高计算效率。在本芯片的工作流程中，精度自适应是指根据输入数据的精度，动态调整计算单元的精度，以实现精度匹配，并保证计算效率和准确性。具体来说，本芯片中的计算阵列内部包含多个计算单元，每个计算单元可以支持不同的精度调整以实现自身精度的自调整。计算单元可以根据任务和配置需要灵活切换自身数据精度，以实现在当前计算设备内接收机和发射机提高精度或者降低精度且可以进行灵活的自分配，如部分接收性能较差时提高数据精度以提升接收性能。在精度自适应的过程中，基带芯片会根据输入数据的精度，动态调整计算单元的精度，以匹配输入数据的精度，并保证计算效率和准确性。例如，如果输入数据的精度较高，则基带芯片会选择计算单元的高精度模式，以保证计算结果的准确性；如果输入数据的精度较低，则基带芯片会选择计算单元的低精度模式，以提高计算效率。在计算过程中，基带芯片会不断检测输入数据的精度，并根据需要动态调整计算单元的精度，以实现精度匹配和计算效率的最优化。精度自适应的技术可以在不影响计算精度的前提下，提高计算效率和减少计算复杂度，从而提高基带芯片的性能和可靠性。

计算处理：将输入数据送入计算阵列中，计算阵列内部的多个计算单元同时进行计算处理。计算单元的精度、计算任务以及配置需求可以灵活切换，以满足不同的应用需求。调、信道编解码、卷积、滤波等一系列算法处理的过程。基带芯片内部的计算阵列包含多个计算单元，每个计算单元都具有高度的可编程性和灵活性。计算单元可以根据需要灵活切换自身数据精度，以实现在当前计算设备内接收机和发射机提高精度或者降低精度且可以进行灵活的自分配。此外，计算单元还可以根据需要选择不同的算法和计算模式，以实现不同的计算处理任务。具体来说，基带芯片在接收端的计算处理过程中，会对输入的模拟信号进行模数转换和滤波处理，然后对数字信号进行信号处理，包括频谱分析、信道估计、解调、解交织、解码等一系列算法处理。在处理过程中，基带芯片会根据需要动态调整计算单元的精度和计算模式，以匹配输入数据的精度和处理要求，并保证计算效率和准确性。在发射端的计算处理过程中，基带芯片会对数字信号进行编码、交织、调制等一系列算法处理，并对输出信号进行数字到模拟的转换。在处理过程中，基带芯片同样会根据需要动态调整计算单元的精度和计算模式，以匹配输入数据的精度和处理要求，并保证计算效率和准确性。总之，基带芯片的计算处理过程是基于高度可编程和灵活的计算单元进行的，通过动态调整计算单元的精度和计算模式，以匹配输入数据的精度和处理要求，并保证计算效率和准确性，实现数字信号处理、调制解调、信道编解码、卷积、滤波等一系列算法处理的目的。

自整合数据：当计算单元精度降低时，原有位宽数据进行自整合，从而提高局部计算性能，优化数据传输效率。在基带芯片的工作流程中，自整合数据是指在精度降低时，利用原有位宽数据进行自整合，以提升局部计算性能的过程。具体来说，在计算处理过程中，由于不同的算法和计算模式需要不同的精度要求，而基带芯片的计算单元支持动态调整精度，因此可能出现需要进行精度降低的情况。在这种情况下，如果直接使用降低精度后的数据进行计算，可能会出现数据精度损失、计算误差增大等问题，从而导致计算结果的不准确性。为了避免这种情况的发生，基带芯片提供了自整合数据的功能。自整合数据是指利用原有位宽数据进行计算，从而提高局部计算性能的过程。具体来说，当需要进行精度降低时，基带芯片会先将数据转换为降低精度后的格式，并在计算单元内部使用降低精度后的数据进行计算。然后，基带芯片会利用原有位宽数据进行自整合，以获得更精确的计算结果。在自整合数据的过程中，基带芯片会利用原有位宽数据进行一定的计算，然后将计算结果与降低精度后的数据进行比较。如果计算误差较小，则可以认为使用自整合数据的计算结果是准确的，从而可以直接输出；如果计算误差较大，则需要进行进一步的处理，例如重新进行计算或者使用其他的算法和计算模式。总之，自整合数据是基带芯片在进行精度降低时，利用原有位宽数据进行计算，以提升局部计算性能的过程。通过自整合数据，可以避免精度降低带来的计算误差增大问题，从而保证计算结果的准确性。

输出数据：将计算处理后的数据输出，传递给下一个模块进行处理，或者输出到外部设备中进行存储或其他操作。在基带芯片的工作流程中，输出数据是指经过计算处理后的数据结果。具体来说，输出数据的形式和内容会根据不同的任务和配置进行调整。例如，在接收机中，输出数据可能是经过解调、去除干扰、解密等处理后的原始数据或者经过多次处理后的最终结果。在发射机中，输出数据则可能是需要发送的原始数据或者经过编码、加密等处理后的数据。在其他应用场景中，输出数据的形式和内容也会有所不同。无论是哪种应用场景，输出数据的准确性和可靠性都是非常重要的。在基带芯片中，为了保证输出数据的准确性和可靠性，通常会采用多种方法和技术来提高计算精度、降低误差和噪声等。

综上所述，本芯片的工作流程是输入数据、精度自适应、计算处理、自整合数据、输出数据，通过动态精度调整和数据自整合的方式，可以实现计算任务的精度可调整及数据自整合，提高发射机和接收机的性能最优，满足不同的应用需求。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种精度可调整及数据自整合的基带芯片架构方法，其特征在于：包括以计算阵列作为核心的基带芯片；

计算阵列内部包含多个计算单元，所述计算单元用于支持不同的精度调整以实现自身精度的自调整；

所述计算单元还能够根据任务和配置需要灵活切换自身数据精度，以实现在当前计算设备内接收机和发射机提高精度或者降低精度且进行灵活的自分配；

基带芯片的工作流程包括以下几个步骤：

S1、数据输入步骤：

将需要进行处理的数字信号输入到基带芯片中；

S2、精度自适应步骤：

用于根据输入数据的精度以及当前计算任务的需要，动态的调整计算单元的精度；

S3、计算处理步骤：

将输入数据送入计算阵列中，计算阵列内部的多个计算单元同时进行计算处理；

S4、自整合数据步骤：

当计算单元精度降低时，原有位宽数据进行自整合，从而提高局部计算性能，优化数据传输效率；

S5、输出数据步骤：

将计算处理后的数据输出，传递给下一个模块进行处理，或者输出到外部设备中进行存储或其他操作。

2.根据权利要求1所述的精度可调整及数据自整合的基带芯片架构方法，其特征在于：S1中，数据输入步骤包括以下几种类型：

模拟信号输入：来自于外部设备的模拟信号；

数字信号输入：已经经过模数转换器或者其他数字信号处理器处理的数字信号；

在输入数据之前，还需要进行一些前置处理，在计算处理的过程中，基带芯片会对输入数据进行各种数字信号处理，以满足不同的应用需求。

3.根据权利要求1所述的精度可调整及数据自整合的基带芯片架构方法，其特征在于：S2中，精度自适应步骤具体如下：

S2.1、如果输入数据的精度较高，则基带芯片会选择计算单元的高精度模式，以保证计算结果的准确性；

S2.2、如果输入数据的精度较低，则基带芯片会选择计算单元的低精度模式，以提高计算效率；

S2.3、在计算过程中，基带芯片会不断检测输入数据的精度，并根据需要动态调整计算单元的精度，以实现精度匹配和计算效率的最优化。

4.根据权利要求1所述的精度可调整及数据自整合的基带芯片架构方法，其特征在于：S3中，计算处理步骤具体如下：

S3.1、基带芯片在接收端的计算处理过程中，对输入的模拟信号进行模数转换和滤波处理；

S3.2、然后对数字信号进行信号处理，包括频谱分析、信道估计、解调、解交织、解码的一系列算法处理，在处理过程中，基带芯片根据需要动态调整计算单元的精度和计算模式，以匹配输入数据的精度和处理要求，并保证计算效率和准确性；

S3.3、在发射端的计算处理过程中，基带芯片会对数字信号进行编码、交织、调制的一系列算法处理，并对输出信号进行数字到模拟的转换；

S3.4、在发射端的计算处理过程中，基带芯片同样会根据需要动态调整计算单元的精度和计算模式，以匹配输入数据的精度和处理要求，并保证计算效率和准确性。

5.根据权利要求1所述的精度可调整及数据自整合的基带芯片架构方法，其特征在于：S4中，自整合数据步骤具体如下：

S4.1、当需要进行精度降低时，基带芯片会先将数据转换为降低精度后的格式，并在计算单元内部使用降低精度后的数据进行计算；

S4.2、然后，基带芯片会利用原有位宽数据进行自整合，以获得更精确的计算结果；

S4.3、在自整合数据的过程中，基带芯片会利用原有位宽数据进行一定的计算，然后将计算结果与降低精度后的数据进行比较；

S4.4、如果计算误差较小，则认为使用自整合数据的计算结果是准确的，从而可以直接输出；如果计算误差较大，则需要进行进一步的处理，即重新进行计算或者使用其他的算法和计算模式。

6.根据权利要求1所述的精度可调整及数据自整合的基带芯片架构方法，其特征在于：S5中，输出数据步骤具体表现为：

输出数据的形式和内容根据不同的任务和配置进行调整，即在接收机中，输出数据是经过解调、去除干扰、解密处理后的原始数据或者经过多次处理后的最终结果；

在发射机中，输出数据则是需要发送的原始数据或者经过编码、加密的处理后的数据，在其他应用场景中，输出数据的形式和内容会根据场景的不同而改变。