JP5269911B2 - Dft計算用装置 - Google Patents

Dft計算用装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5269911B2
JP5269911B2 JP2010544596A JP2010544596A JP5269911B2 JP 5269911 B2 JP5269911 B2 JP 5269911B2 JP 2010544596 A JP2010544596 A JP 2010544596A JP 2010544596 A JP2010544596 A JP 2010544596A JP 5269911 B2 JP5269911 B2 JP 5269911B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dft
multipliers
multiplier
constant
real
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010544596A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2011511352A (ja
Inventor
センシオッティ、アンドレア
バリオラ、ネスター・ルカス
ヤング、フィル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qualcomm Inc
Original Assignee
Qualcomm Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qualcomm Inc filed Critical Qualcomm Inc
Publication of JP2011511352A publication Critical patent/JP2011511352A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5269911B2 publication Critical patent/JP5269911B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10Complex mathematical operations
    • G06F17/14Fourier, Walsh or analogous domain transformations, e.g. Laplace, Hilbert, Karhunen-Loeve, transforms
    • G06F17/141Discrete Fourier transforms
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13Receivers
    • G01S19/24Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system
    • G01S19/29Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system carrier including Doppler, related
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13Receivers
    • G01S19/24Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system
    • G01S19/30Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system code related
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13Receivers
    • G01S19/35Constructional details or hardware or software details of the signal processing chain
    • G01S19/37Hardware or software details of the signal processing chain

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Discrete Mathematics (AREA)
  • Complex Calculations (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Description

本発明は、特に(しかし排他的ではない)全地球航法衛星システム(GNSS)用受信器への組込みに適合されたDFT(離散フーリエ変換)プロセッサに関する。本発明の実施形態は、1つのDFTラインを選択的に活性化することに基づいて電力および面積を最適化されたアーキテクチャに関する。
フーリエ変換(FT)は、信号を時間領域から周波数領域に変換する関数である。有限期間の離散的信号{x0,…,xN−1}の場合、フーリエ変換は、大抵、離散フーリエ変換(DFT)と称される。
フーリエ変換は、その他の多くの適用形態もあるが、GPS、Galileo、GLONASS、および他のGNSS信号の復調および処理において適用される。これらの適用形態では、被受信データ(受信されたデータ、received data)に適用されるフーリエ変換は、複数のキャリア(搬送波)周波数を並列に処理することを可能にし、重要なことにハードウェアの複雑さを減ずる。現代のGNSS受信器またはプロセッサは「DFTエンジン」(これはDFTの計算に特に専用の部分である)をほとんどの場合含んでいる。
FTベースのGNSS信号処理の理論および詳細は当技術分野において知られており、本明細書において詳細に詳述されない。網羅的な情報は、利用可能な文献、例えばE. D: KaplanおよびC. Hegarty編集、London、Artech House出版( 2005年12月)の書籍「Understanding GPS and its applications」第2版、において知ることが可能である。
言及されている有限のサンプル化された信号{x}についてのDFT点Xの定義は次の通りである。
Figure 0005269911
DFTを計算するための効率的なアルゴリズムは、分割に基づいた有名な高速フーリエ変換(FFT)であり、アプローチを克服する。N(2の累乗)個のサンプル・データ・ストリームが、半分にされるとともに並列処理される場合、計算次数(order)はN/2回の複素の加算および(N/2+N)回の複素の乗算へと低減される。可能な分割の数がlog(N)であるので、計算次数は、N・log(N)回の複素の加算およびN・log(N)/2回の複素の乗算によって与えられることになる。
FFTアルゴリズムを使用することは、概して、N個のDFT点をN個のサンプルから計算する最も効率的な方法と考えられている。しかしながら、FFTアルゴリズムが最適でないDFT構成がある。例えば、M(M≦N)個のDFTラインの縮小された組だけが必要な適用形態(信号処理において、および特にGNSSプロセッサにおいて多く見られる)では、FFTアーキテクチャの計算次数は最適化されない。
また、FFTアルゴリズムは、Nが2の累乗である場合のみ、最も単純で最も効率的な形態を取る。任意のN用の様々なFFTアルゴリズムが存在するが、それらは一般にそれほど効率的でない
GNSS信号プロセッサでは、DFT計算は、受信器のコスト、シリコン面積、および電力消費に直接反映する。したがって、できるだけ低い演算負荷を有するDFTアルゴリズムを提供する要求がある。
フーリエ変換はサイン関数とコサイン関数の正規直交基底にわたって時間領域中の関数をスペクトル分解することと見なされることが可能である。他の多くの離散積分変換が、信号処理技術において関連し、相違する正規直交基底に対応する。これらの変換は、例えば、コサイン変換(DCT)およびその様々な改良版(MDCT)、離散ハートレー変換(DHT)、および他の多くのものを含んでいる。明細書の前述の部分は、簡略化のため、DFT変換のみに言及している。しかしながら、本発明がこの具体的な事例に制限されず、それが適用される離散積分変換を全て含んでいることが理解されなければならない。
本発明の目的は、GNSS信号処理用の信号プロセッサ中でDFTラインの組を計算するためのより効率的なアルゴリズムを提供することである。また、本発明は、低出力のGNSS受信器を提供することを目的とする。
本発明の目的は添付の独立形式の請求項、重要ではあるが厳密に本質的ではない要素を取り入れている従属クレームの変形体によって達成される。本発明は、いくつかの実施形態の詳細な記述および概略的に例示する図面を参照することにより、一層よく理解されるだろう。実施形態は、例のみとして提供されている。
DFTコンピューティングの既知の実現形態。 図1の既知の装置のパイプライン版変形体。 本発明の一側面によるDFTエンジンの構造。 図3の構造で使用しているハーフ・バタフライ・アーキテクチャ。 (K+1)/2個の定数乗算器モジュールを伴った、偶数係数バンクの詳細。 (K+1)/2個の定数乗算器モジュールを伴った、奇数係数バンクの詳細。 GNSS衛星捕捉中の探索空間を表現する図。 GNSS受信器アーキテクチャ。 具体的な事例における、複素平面中のDFTの回転因子の位置。
本発明は、GNSS処理が概して限られた数のDFTラインの計算を必要とするという観察に基づいている。GNSS DFTエンジン中で使用される回転因子は有限集合であり、また、それらの実数部および虚数部において特別の対称性を有している。したがって、本発明は、Nが必ずしも2の累乗でないN個のサンプルのうちのDFTラインの縮小された組M(M≦N)を計算することが可能な最適化されたDFTアルゴリズムを提案する。このことは、これらの対称性を利用している。
これらの目的のための、データ形式の検討、使用されていないDFTラインの動的な無効化、およびルーティングが効率的なデザイン区分化が、考慮されねばならない。
直接的なDFT実現形態は、図1に例示されているように、等式(4)の実数部および虚数部を計算するのに必要な4つの乗算器および2つの加算器に基づいている。これは、通常、完全バタフライ回路またはアルゴリズムと称される。係数C、Cは、例えば予め計算された表(図示せず)から取り出されることが可能である。
図2は、完全バタフライ回路の変形体、すなわちハーフ・バタフライを示している。これは、パイプラインアプローチを採用している。マルチプレクサ201およびデマルチプレクサ206が使用されて、2つ乗算器202、203、および1つの加算器204のみを有する演算ブロック205中で実数部207および虚数部208を別々に計算する。その結果は複素レジスタ209に格納される。
Figure 0005269911
ここで、Tはサンプル期間であり、NはDFTのための入力信号の長さ(点の数によって表現されている)であり、M(M≦N)は計算されるDFTラインの数であり、Neffは実効的なDFT長さ(いくつの点が実際に積分されるか)である。
相違する係数の数Kは、DFT点の数Nに依存する。Nが8の整数倍であるとして、n次の複素数の1の累乗根の対称性を活用すると、相違する係数の数KはN/4+1である。この公式は、N=8、16、24、32、40、48について、K=3、5、7、9、11、15を与える。これを、Nの他の値をサポートするDFTエンジン、またはKの値の任意の有限の選択まで拡大することは簡単である。例えば、Nが値{8,16,24,32}の範囲内で設定可能であることが意図されている場合、必要な係数の数Kは、(K(24)+K(32)−K)である。ここで、Kは、N=24〜N=32(複素偏角0°または45°を有するもの)の共通な係数の数である。
次に、本発明の実施形態が図3を参照して記述される。バタフライ演算ブロック205の半分は、図2中で同じ符合によって示されているブロックと機能的に同じである。しかしながら、以下に説明されるように、その構造は異なる。
制御ロジックユニット303は、DFTエンジンの演算を駆動する。これは、入来する構成パラメータ301を利用して、入力バッファ302から、処理されるデータ201を選択する。構成パラメータ301およびバッファ302中の入力データは様々な供給源を有することが可能である。GNSS受信器の場合は、例えば、構成を図示されていないCPUによって提供され得、また入力データが相関ユニットによって生成されることが可能である。しかしながら、他の構成が可能である。制御ロジックユニット303はまた、現在の係数ペア304の選択を制御し、等式(4)の実数部または虚数部が処理されているかに応じて、部分項がハーフ・バタフライ・ユニット205において加えられるべきか減じられるべきかを判断する。
ハーフ・バタフライ205はまず実数部207(I・C−Q・C)を計算し、デマルチプレクサ206は結果を複素結果レジスタ209のI部分に駆動する。次に、ハーフ・バタフライは虚数部208(I・C−Q・C)を計算し、結果を複素結果レジスタ209のQ部分において格納する。
複素結果209は、随意的にスケーリング・ユニット305によって一定の係数を乗じられ、加算器306およびメモリ308(例えばRAM)を具備するアキュムレータにおいて先のDFT項と累算される。
本発明のDFTは、累算RAM308におけるオーバーフローを検出するために飽和段階307を含むことが好ましい。飽和が起こった場合、フラグ310が有効にされる。DFT制御ロジック303または外部の制御ユニットは、飽和を回避するために、適切なスケーリング係数を計算するためのアルゴリズムを実行する。
本発明のDFT処理装置は、構成パラメータ301によって示される、任意の使用されていないDFTラインを動的に無効化するように構成されることが好ましい。入力データセレクタ201は「0」に固定されることが可能で、切り捨てられたDFTラインのためのハーフ・バタフライ205およびスケーラ305の切替え(toggling)を減じる。さらに、制御ロジック303は、RAM308のアドレスは更新するが、不要かつ電力浪費するメモリリード/ライトアクセスを回避するために使用されることが可能である。
本発明の好ましい変形体によれば、DFTプロセッサは、図4に例示される構造を有するハーフ・バタフライ205を含んでいる。これは2つのステップで等式(4)を計算する。まず、実数部(I・C−Q・C)が計算され、次に虚数部(I・C Q・C)が計算される。
図4の構造は、45°の複素偏角倍数を有する係数C45を唯一の例外として常にC≠Cであるという事実、および係数の組が偶数の一定の係数{C,C,…,Ck−1}および奇数の一定の係数{C,C,…,Ck−2}の2つの別個のグループへ分割されることが可能であるという事実を利用している。下位分割(subdivision)は、同一グループについて2つの係数がハーフ・バタフライ項を計算するために必要であることが決して起こらないように行なわれる。ブロック403は、一定の偶数の係数{C,C,…,Ck−1}のうちの1つによって乗じるように具体的に構成されている複数の乗算器を含んでおり、他方、ブロック406は、一定の奇数の係数{C,C,…,Ck−2}のうちの1つによって乗じるように具体的に構成されている複数の乗算器を含んでいる。いずれのブロックもC45係数による乗算器を含んでいる。
Figure 0005269911
再び図4を参照すると、入力サンプルI、QおよびK係数は、符号・絶対値として符号化されることが好ましい。入来データが符号・絶対値フォーマットでない場合、結局、面積の点で小さなオーバーヘッドで、さらなる変換ロジックがIおよびQデータの前に加えられることが可能である。ブロック403および406においてデータの絶対値および選択された係数の絶対値が乗じられて積の絶対値を得る。乗算器が絶対値を扱わねばならないという事実により、内部切替えおよび動的な電力消費は、2の補数フォーマットによる数を経るように構成されている従来の乗算器に比べて、非常に少ない。
バンク403および406に含まれている、定数値による乗算器は、整数演算において実行され、高度に最適化されることが好ましい。0°または90°の複素偏角を有する重要でない係数は、面積と電力をさらに最小化するためにシフトおよび切捨て演算として実現される。適切であれば、いくつかの係数は、構造を簡素化するとともに乗算器の電力消費を削減するために、わずかに理論値から外れていてもよい。
示されている例において、ハーフ・バタフライの出力は2の補数フォーマットにある。403および406において計算された積が符号・絶対値フォーマットで符号化されているので、変換ブロック409は、データが加算器410によって組み合わせられる前に、必要な変換を行なう。構成ポート407は、ハーフ・バタフライが複素DFT結果209の実数部(I・C−Q・C)を計算しているか虚数部(I・C−Q・C)を計算しているかを選択する。また、データを2の補数フォーマットに変換する前にデータの符号および係数の符号を知ることが必要である。出力の符号・絶対値符号化を得るために、変換ブロック409を迂回することも可能である。加算器410の出力は、等式(4)の1つのDFTの実数部または虚数部である。変形体によれば、値I、Qは符号の無い整数として表わされ、またバンク403および406の乗算器は符号無しモードで動作する。別々に計算された結果の符号は、2の補数ユニット408および409に作用することによって設定される。
バンク403および406に含まれている各定数乗算器モジュールは、制御装置303からの構成バス402および405によって動的に活性化される。それによって、所与の瞬間において、現在のDFTライン計算のために実際に必要な回路の一部のみが活性とされており、大抵の場合、バンク403および406中の乗算器は不活性な静止状態にある。等式(4)中の項の合算の順序(order)は並べ替えられることが可能である(スクランブリング)。
図5は、偶数の係数バンク403についての可能な構造を示している。入力信号501は、マルチプレクサ401(図4)によって行なわれたIとQとの間の選択の結果である。この信号501は、(K+1)/2個の定数乗算器モジュール503全てに共通である。現在のDFTライン計算のために実際に必要な回路の一部だけを活性化する可能性は、402からの制御信号を使用して行なわれ、(Sel_I_0,Sel_Q_0,…,Sel_I_K−1,Sel_Q_K−1)として列挙されている。
同様のアプローチが、奇数の係数バンクについての図6に示されている。入力信号601は、マルチプレクサ404によって行なわれたIとQとの間の選択の結果である。この信号601は、406中の(K+1)/2個の定数乗算器モジュール全てに共通である。現在のDFTライン計算のために実際に必要な回路の一部だけを活性化する可能性は、405からの制御信号を使用して行なわれ、(Sel_I_1,Sel_Q_1,…、Sel_I_K−2,Sel_Q_K−2,Sel_I_45°,Sel_Q_45°)としてまた列挙されている。45°についての係数を有する乗算ユニット605は403においても利用可能であるが、406において複製されなければならない。403からのどの係数が406内の605としてマークされているかは、採用された係数の符号化に依存する。
2つの係数だけがそのために必要であり、よって、2つの定数乗算器ユニット(各係数バンク403および406から1つずつ)だけが同時に活性化される。他の定数乗算器ブロックは、自身の入力を0に固定される(組み合わせのロジック切替えによる消費はない)。
このアプローチは、標準的な乗算器アプローチと比較して、約30%の切替え動作を減少させる。また、アーキテクチャは全く組み合わせによるものであり、内部でパイプライン段階は全く存在しない。典型的に、ディジタル回路中のパイプラインは、面積と電力消費の点において最適化されない単純なフリップフロップをベースとするレジスタを使用して実現される。それらを回避することによって、面積および電力が最小化される。
計算されているDFTラインの次数(order)は制御ロジック・ブロック303および304の内部で管理される。DFTラインは、CPUにとっての後処理演算負荷が軽減されるように、プログラム可能な次数(order)で計算されることが可能である。
図5および図6を参照し、C=CおよびC=Cであるとすると、等式(4)の計算は以下に記述されている2つのステップで行われることが可能である。
ステップ1:等式(4)の実数部の計算:Sel_I_0=1, Sel_Q_1=1, Sel_I_x=0 if x≠0, Sel_Q_x=0 if x≠1, Sel_I=1, Sel_Q=1, DFT_Re=1. Then A=I・C0, B=-Q・C1
ステップ2:等式(4)の虚数部の計算:Sel_I_1=1, Sel_Q_0=1, Sel_I_x=0 if x≠1, Sel_Q_x=0 if x≠0, Sel_I=0, Sel_Q=0, DFT_Re=0. Then D=Q・C0, C=I・C1
GNSS受信器実施形態
DFTアルゴリズムは、本技術分野中で概して知られており、技術文献において記述されている。下記では、GNSS実現形態に特有の側面だけが図7および図8を参照して詳述される。
図7を参照すると、GPS宇宙船(SV)の捕捉および追跡は、周波数/符号バイナリ(bin)705の決定を必要とする。この目的のための、特定の資源が、符合位相オフセット・ビン703およびドップラー・バイナリ704を割り出すために必要である。上記の引用されているパラメータのより多くのパラメータのうちの1つの推定がない場合、周波数/符合探索空間全体にわたる全探索が行なわれるべきである。
逐次探索アプローチ(入来するGPS信号のあり得る全てのドップラーに対する周波数掃引および、GPS PRN(疑似ランダム信号)符号についての1023個の可能な値に対する符合位相掃引が行なわれるアプローチ)は、GNSSシステム中の捕捉ステップのために広く用いられている方法である。
並列周波数アプローチは、捕捉プロセスを高速化するために使用され得る。図8に例示されている受信器アーキテクチャは周波数領域で並行探索を行なって、処理されたGNSSと所与のSVについてのPRNの局部生成された複製804との間の相関805から生成された信号のDFT806を算出する。
参照されている衛星の見通線速度は+/−10kHzオーダーのドップラー効果を生み出す。150Hzのステップ周波数ステップが、低レベルのGNSS信号のシナリオについて必要な最小値である。
相関された信号805の利得は、フォーマットsinc(x):=sin(x)・(x)−1を有する。ここで、x=πfTである。このsinc包絡線をDFT伝達関数に適用すると、全てのDFTラインが、PRN符号が完全に一致しているという条件下で中心周波数ラインf(これはドップラー周波数に相当する)を例外として振幅損失によって影響されるであろうことが明らかになる。そうでない場合、ピークは存在しない。
前述の特性は、相関器805からのN個のデータ・サンプルのうちのDFTラインの減じられた個数Mを使用することを正当化する。
本発明は、さらに、ハードウェア複雑性および電力消費を減じるためにスペクトル線の減少された個数のためのDFTプロセッサに関係する。
SVナビゲーションに特有の適切な設計制約を注意深く適用することおよびDFTアルゴリズムを解析することによって、最適化されたハードウェア・アーキテクチャが、周波数領域の解析をGNSSチップセットに効率的に埋め込むために実現されることが可能である。
以下に、本願出願時の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]値を、一定の係数の有限集合の中の要素で乗じるための装置であって、
複数の乗算器を具備し、
各乗算器は前記有限集合の中の前記一定の係数のうちの1つによって乗じるように具体的に構成されている、装置。
[2][1]の装置において、
前記値を前記有限集合の中の所望の係数で乗じる乗算器にルーティングするように動作可能に構成されたシーケンス制御ブロックを含む装置。
[3][1]または[2]の装置において、
前記値および前記係数が複素数値を有する装置。
[4][1]乃至[3]のうちのいずれかの装置が、DFTまたはDCTまたは離散積分変換を計算するように構成されている装置。
[5]DFT変換を計算するための装置であって、
複数の乗算器回路(503)であって、各乗算器回路は入力値をDFTの回転因子の実数部または虚数部に対応する所定の一定の係数(C0〜C8)を乗じるように構成されている、複数の乗算器回路を具備し、
前記DFTの回転因子に対応する1対の前記乗算器を活性化するように動作可能に構成された制御ロジック・ブロック(303)と、
前記1対の前記乗算器の出力を加えるか減じるように動作可能に構成され、DFT項の実数部または虚数部を得る加算器(410)と、を含む装置。
[6][5]の装置において、
前記乗算器が2つの別個のバンク(403、406)内に配置される装置。
[7][5]または[6]の装置において、
一定の係数のための乗算器が両方のバンク(403、406)内で複製される装置。
[8][5]〜[7]のいずれかの装置において、
複数のDFT項を累算するように動作可能に構成されたアキュムレータ(306、308)を含む装置。
[9][5]〜[8]のいずれかの装置において、
前記乗算器が、符号・絶対値フォーマット、または符号無し整数フォーマットで動作する装置。
[10][5]〜[9]のいずれかの装置において、
前記制御装置(303)によって活性化されない乗算器への入力が、定数値に強制される装置。
[11]GNSS受信器中の無線局地信号を処理するための信号プロセッサであって、[5]〜[10]のいずれかのDFTを計算するための装置を含んでいる、信号プロセッサ。
[12]値を、一定の係数の有限集合の中の要素で乗ずるための方法であって、
複数の乗算器ユニットを設けるステップであって、各乗算器ユニットは前記有限集合の中の一定の係数のうちの1つによって乗じるように具体的に構成されている、設けるステップと、
前記値を、前記有限集合の中の所望の係数によって乗じる乗算器に選択的にルーティングするステップと、
を具備する方法。
[13][12]の方法において、
前記値および前記係数が複素数値を有する、方法。

Claims (7)

  1. DFT変換を計算するための装置であって、
    複数の乗算器であって、各乗算器は入力値を相違する一定の係数の有限集合のうちの所定の一定の係数で乗じるように構成されており前記所定の一定の係数はDFTの回転因子の実数部または虚数部に対応し、前記複数の乗算器は2つの別個のバンク内に配置され、1つの一定の係数のための1つの乗算器のみが両方のバンク内で複製されている、複数の乗算器を具備し、
    前記DFTの回転因子に対応する前記複数の乗算器のうちの各バンクの1つの乗算器の1対を活性化するように動作可能に構成された制御ロジック・ブロックと
    前記1対の前記乗算器の出力を加えるか減じるように動作可能に構成され、DFT項の実数部または虚数部を得る加算器と、を含む装置。
  2. 請求項の装置において、
    複数のDFT項を累算するように動作可能に構成されたアキュムレータを含む装置。
  3. 請求項1および2のいずれか1項の装置において、
    前記複数の乗算器が、符号・絶対値フォーマット、または符号無し整数フォーマットで動作する装置。
  4. 請求項1乃至3のいずれか1項の装置において、
    前記制御ロジック・ブロックによって活性化されない乗算器への入力が、定数値に強制される装置。
  5. GNSS受信器中の無線局地信号を処理するための信号プロセッサであって、請求項1乃至4のいずれか1項のDFTを計算するための装置を含んでいる、信号プロセッサ
  6. 請求項5の信号プロセッサにおいて、
    前記DFTを計算するための装置が、DFTラインの縮小された組を計算するために使用される、信号プロセッサ
  7. DFT変換を計算するための方法であって、
    入力の実数部および虚数部を、複数の乗算器のうちの1対の乗算器に選択的にルーティングするステップであって各乗算器は入力値を相違する一定の係数の有限集合のうちの所定の一定の係数で乗じるように構成されており、前記所定の一定の係数はDFTの回転因子の実数部または虚数部に対応し、前記複数の乗算器は2つの別個のバンク内に配置され、1つの一定の係数のための1つの乗算器のみが両方のバンク内で複製されており、前記1対の乗算器のうちの各々のバンク中の1つの乗算器は前記DFTの回転因子に対応する、ルーティングするステップと、
    前記入力値の前記実数部および虚数部を、前記有限集合の中のそれぞれの係数によって乗じるステップと、
    前記1対の前記乗算器の出力を加えるか減じて、DFT項の実数部または虚数部を得るステップと、
    を具備する方法。
JP2010544596A 2008-01-31 2008-05-15 Dft計算用装置 Expired - Fee Related JP5269911B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08150926.7 2008-01-31
EP08150926 2008-01-31
PCT/EP2008/056001 WO2009095087A2 (en) 2008-01-31 2008-05-15 Device for dft calculation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011511352A JP2011511352A (ja) 2011-04-07
JP5269911B2 true JP5269911B2 (ja) 2013-08-21

Family

ID=40913324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010544596A Expired - Fee Related JP5269911B2 (ja) 2008-01-31 2008-05-15 Dft計算用装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8566380B2 (ja)
EP (1) EP2250581B1 (ja)
JP (1) JP5269911B2 (ja)
KR (1) KR101205256B1 (ja)
CN (1) CN101933012B (ja)
WO (1) WO2009095087A2 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008001191A2 (en) * 2006-06-27 2008-01-03 Nokia Corporation Optimized multi-mode dft implementation
US8214418B2 (en) * 2007-11-20 2012-07-03 Harris Corporation Method for combining binary numbers in environments having limited bit widths and apparatus therefor
US8438204B2 (en) * 2008-12-18 2013-05-07 Lsi Corporation Apparatus for calculating an N-point discrete fourier transform
JP5724739B2 (ja) * 2011-08-09 2015-05-27 富士通株式会社 離散フーリエ演算装置、無線通信装置及び離散フーリエ演算方法
CN102830127B (zh) * 2012-08-21 2014-08-06 西安工程大学 基于dft频率采样的纱条波谱分析ip软核及其测试方法
WO2018014980A1 (en) * 2016-07-22 2018-01-25 U-Blox Ag Global navigation satellite system (gnss) signal tracking
CN111079075B (zh) * 2019-12-19 2023-03-14 网络通信与安全紫金山实验室 一种非2-基dft优化的信号处理方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4604721A (en) * 1981-10-13 1986-08-05 Trw Inc. Computer and method for high speed prime factor transform
US4829465A (en) * 1986-06-19 1989-05-09 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories High speed cosine transform
US4972358A (en) 1989-06-08 1990-11-20 General Electric Company Computation of discrete fourier transform using recursive techniques
JP3025750B2 (ja) * 1994-11-30 2000-03-27 三洋電機株式会社 離散コサイン変換回路,離散コサイン逆変換回路,mpegビデオエンコーダ,mpegビデオデコーダ
US6061705A (en) 1998-01-21 2000-05-09 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Power and area efficient fast fourier transform processor
CN1118033C (zh) * 2001-11-23 2003-08-13 清华大学 3780点离散傅里叶变换处理器系统
US6704760B2 (en) * 2002-04-11 2004-03-09 Interdigital Technology Corporation Optimized discrete fourier transform method and apparatus using prime factor algorithm
TWI220716B (en) * 2003-05-19 2004-09-01 Ind Tech Res Inst Method and apparatus of constructing a hardware architecture for transfer functions
CN100390782C (zh) * 2005-07-15 2008-05-28 北京大学深圳研究生院 一种实时快速傅立叶变换电路
JP2007221596A (ja) * 2006-02-17 2007-08-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高速フーリエ変換装置、ofdm通信装置、及びofdm通信のサブキャリア割当方法
EP1837994B1 (en) * 2006-03-22 2009-12-02 Qualcomm Incorporated Wideband frequency discriminator and radiolocalization receiver
US8356064B1 (en) * 2006-11-07 2013-01-15 Marvell International Ltd. Discrete Fourier transform calculation method and apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100120172A (ko) 2010-11-12
CN101933012A (zh) 2010-12-29
JP2011511352A (ja) 2011-04-07
KR101205256B1 (ko) 2012-11-27
EP2250581A2 (en) 2010-11-17
WO2009095087A3 (en) 2010-07-22
CN101933012B (zh) 2013-07-17
EP2250581B1 (en) 2015-09-02
WO2009095087A2 (en) 2009-08-06
US20100306298A1 (en) 2010-12-02
US8566380B2 (en) 2013-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5269911B2 (ja) Dft計算用装置
US8275820B2 (en) Variable length FFT system and method
JP6392289B2 (ja) レーダーおよびソナー用途における固定小数点高速フーリエ変換のスケーリング
Leclère et al. Comparison framework of FPGA-based GNSS signals acquisition architectures
Leclere et al. Modified parallel code-phase search for acquisition in presence of sign transition
Leclère et al. FFT splitting for improved FPGA-based acquisition of GNSS signals
Schwaller et al. Investigating TI KeyStone II and quad-core ARM Cortex-A53 architectures for on-board space processing
EP1864150A1 (en) Method and device for correlation detection in spread spectrum transmission systems by fast fourier transformation
US20120274512A1 (en) Signal Processing Method, Device and System
Sadaghiani et al. Low complexity multiplierless welch estimator based on memory-based FFT
JP2006217601A (ja) 地理的局所化システムの位置決め信号を捕捉するための方法、地理的局所化システム用受信機及び上記の方法を実行するためのプログラム命令を含んでいるコンピュータデータ媒体
Leclère et al. Implementing super-efficient FFTs in Altera FPGAs
Nguyen et al. An FPGA-based implementation of a pipelined FFT processor for high-speed signal processing applications
Kurz et al. Comparison of massive-parallel and FFT based acquisition architectures for GNSS-receivers
Ghosh et al. FPGA based implementation of FFT processor using different architectures
Wang et al. Fast GNSS satellite signal acquisition method based on multiple resamplings
Baracchi-Frei et al. Real-Time GNSS Software Receiver: Challenges, Status, and Perspectives
Baracchi Frei et al. Real-time GNSS software receivers Challenges, status and perspectives
CN102331584B (zh) 用于全球卫星导航系统的捕获装置的fft处理器模块
Roule et al. GNSS signal processing in GPU
Nguyen et al. An efficient pipelined feedback processor for computing a 1024-point FFT using distributed logic
Akopian et al. Fast Time-Recursive Block Correlators for Pseudorandom Sequences
JP5305984B2 (ja) レーダ装置
Kinjarapu Hardware accelerators for software GPS receivers
TW202124994A (zh) 現代化全球導航衛星系統接收器

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120920

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121002

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20130104

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20130111

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130201

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130409

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130508

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5269911

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees