CN108182169B - 一种mtd滤波器中高效fft实现方法 - Google Patents

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Abstract

一种MTD滤波器中高效FFT实现方法，涉及雷达数字信号处理领域；包括如下步骤：步骤(一)、采用FFT运算器对接收的数据进行FFT运算，将运算后的数据输出至片内存储管理单元；步骤(二)、片内存储管理单元按照计数器跳变产生的访问片外存储器的地址序列，将运算后的数据写入片外存储器；步骤(三)、片内存储管理单元根据需要写入回读数据的形式，按照计数器跳变产生的访问片外存储器的地址序列，或按照计数器跳变产生的访问片外存储器的地址序列倒位序功排列后的地址序列，从片外存储器回读数据并发送至FFT运算器。本发明节省了8×2Mb容量的片内SRAM存储器，极大降低了芯片设计规模和功耗，提高了芯片可靠性。

Description

一种MTD滤波器中高效FFT实现方法
技术领域
本发明涉及一种雷达数字信号处理领域，特别是一种MTD滤波器中高效FFT实现方法。
背景技术
FFT变换是雷达数字信号处理中非常重要的处理手段，在目前得到广泛应用的动目标检测(MTD)杂波抑制技术中，FFT是其快速成功检测到目标的核心运算单元。
传统方式下FFT对数据进行处理的工作框图，包括FFT IP核和数据接口两个部分。其中，传统方式下的FFT IP核是包含FFT运算模块和倒位序存储器两部分，在对输入的自然(倒位)序数据完成FFT运算后，再通过倒位序存储器对其进行倒位序后，通过数据接口输出到片外存储器，数据接口仅具有数据传输功能。虽然传统方式下的FFT IP核具有高效的运算效率，但其不足之处是：在进行每帧32K×64bit雷达信号数据的处理时，为实现倒位序功能，片内必须配置2Mb的倒位序存储器，当采用8个FFT同时进行数据处理时，倒位序存储器的容量将扩大到16Mb，这样将带来芯片规模和功耗的急剧增加，也极大降低了芯片的可靠性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种MTD滤波器中高效FFT实现方法，节省了8×2Mb容量的片内SRAM存储器，极大降低了芯片设计规模和功耗，提高了芯片可靠性。
本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：
一种MTD滤波器中高效FFT实现方法，包括如下步骤：
步骤(一)、采用FFT运算器对接收的数据进行FFT运算，将运算后的数据输出至片内存储管理单元；
步骤(二)、片内存储管理单元按照计数器跳变产生的访问片外存储器的地址序列，将运算后的数据写入片外存储器；
步骤(三)、片内存储管理单元根据需要写入回读数据的形式，按照计数器跳变产生的访问片外存储器的地址序列，或按照计数器跳变产生的访问片外存储器的地址序列倒位序功排列后的地址序列，从片外存储器回读数据并发送至FFT运算器。
在上述的一种MTD滤波器中高效FFT实现方法，所述的步骤(一)中，数据包括自然序数据和倒位序数据；当FFT运算器接收自然序数据，经FFT运算器运算后生成倒位序数据；当FFT运算器接收倒位序数据，经FFT运算器运算后生成自然序数据。
在上述的一种MTD滤波器中高效FFT实现方法，所述的步骤(一)中，FFT运算器的运算能力为32K×64bit。
在上述的一种MTD滤波器中高效FFT实现方法，所述的步骤(二)中，计数器从高位到低位分别表示为row地址、bank地址和col地址。
在上述的一种MTD滤波器中高效FFT实现方法，所述步骤(三)中，
当片内存储管理单元需要从片外存储器中按照写入顺序回读数据时，按照计数器跳变产生的访问片外存储器的地址序列，将数据回读并发送至FFT运算器；
当片内存储管理单元需要从片外存储器中按照倒位序方式回读数据时，按照计数器跳变产生的访问片外存储器的地址序列倒位序功排列后的地址序列，将数据回读并发送至FFT运算器。
在上述的一种MTD滤波器中高效FFT实现方法，所述步骤(三)中，将计数器跳变产生的访问片外存储器的地址序列进行倒位序功排列的方法为：将计数器跳变产生的访问片外存储器的地址序列的高低位进行调换。
在上述的一种MTD滤波器中高效FFT实现方法，所述步骤(三)中，调换后的地址序列从高位到低位分别为col地址、bank地址、row地址。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)本发明取消了MTD滤波器中传统FFT运算后所需的倒位序存储器，节省了8×2Mb容量的片内SRAM存储器，极大降低了芯片设计规模和功耗，提高了芯片可靠性。
附图说明
图1为本发明高效FFT实现方法流程图；
图2为本发明高效FFT实现原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：
本发明克服现有技术的不足之处，提出一种MTD滤波器中高效FFT实现方法，对于动目标检测(MTD)滤波器组中使用的32K点FFT IP核，利用片内存储管理单元(MMU)高效的读写控制方式，先将FFT运算后的数据乱序/顺序写入片外存储器，再根据需要顺序/乱序读出。采用本方法将省掉单个32K点FFT IP核中2Mb容量的倒位序SRAM(最大支持8个FFT，可节省16Mb的片内SRAM)，可有效降低设计规模和功耗。
如图1所示为高效FFT实现方法流程图，由图可知，一种MTD滤波器中高效FFT实现方法，包括如下步骤：
步骤(一)、如图2所示为高效FFT实现原理框图，由图可知，采用FFT运算器对接收的数据进行FFT运算，将运算后的数据输出至片内存储管理单元；数据包括自然序数据和倒位序数据；当FFT运算器接收自然序数据，经FFT运算器运算后生成倒位序数据；当FFT运算器接收倒位序数据，经FFT运算器运算后生成自然序数据；FFT运算器的运算能力为32K×64bit。
步骤(二)、片内存储管理单元按照计数器跳变产生的访问片外存储器的地址序列，将运算后的数据写入片外存储器；计数器从高位到低位分别表示为row地址、bank地址和col地址。
步骤(三)、片内存储管理单元根据需要写入回读数据的形式，按照计数器跳变产生的访问片外存储器的地址序列，或按照计数器跳变产生的访问片外存储器的地址序列倒位序功排列后的地址序列，从片外存储器回读数据并发送至FFT运算器。
当片内存储管理单元需要从片外存储器中按照写入顺序回读数据时，按照计数器跳变产生的访问片外存储器的地址序列，将数据回读并发送至FFT运算器；
当片内存储管理单元需要从片外存储器中按照倒位序方式回读数据时，按照计数器跳变产生的访问片外存储器的地址序列倒位序功排列后的地址序列，将数据回读并发送至FFT运算器。
将计数器跳变产生的访问片外存储器的地址序列进行倒位序功排列的方法为：将计数器跳变产生的访问片外存储器的地址序列的高低位进行调换。调换后的地址序列从高位到低位分别为col地址、bank地址、row地址。
同时，为了解决同一个bank访问操作后的预充时间不足导致下一次激活该bank的访问冲突，我们局部的将row地址和bank地址也进行高低位调换。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (5)

1.一种MTD滤波器中高效FFT实现方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤(一)、采用FFT运算器对接收的数据进行FFT运算，将运算后的数据输出至片内存储管理单元；FFT运算器的运算能力为32K×64bit；
步骤(二)、片内存储管理单元按照计数器跳变产生的访问片外存储器的地址序列，将运算后的数据写入片外存储器；
步骤(三)、片内存储管理单元根据需要写入回读数据的形式，按照计数器跳变产生的访问片外存储器的地址序列，或按照计数器跳变产生的访问片外存储器的地址序列倒位序功排列后的地址序列，从片外存储器回读数据并发送至FFT运算器；
当片内存储管理单元需要从片外存储器中按照写入顺序回读数据时，按照计数器跳变产生的访问片外存储器的地址序列，将数据回读并发送至FFT运算器；
当片内存储管理单元需要从片外存储器中按照倒位序方式回读数据时，按照计数器跳变产生的访问片外存储器的地址序列倒位序功排列后的地址序列，将数据回读并发送至FFT运算器。
2.根据权利要求1所述的一种MTD滤波器中高效FFT实现方法，其特征在于：所述的步骤(一)中，数据包括自然序数据和倒位序数据；当FFT运算器接收自然序数据，经FFT运算器运算后生成倒位序数据；当FFT运算器接收倒位序数据，经FFT运算器运算后生成自然序数据。
3.根据权利要求2所述的一种MTD滤波器中高效FFT实现方法，其特征在于：所述的步骤(二)中，计数器从高位到低位分别表示为row地址、bank地址和col地址。
4.根据权利要求3所述的一种MTD滤波器中高效FFT实现方法，其特征在于：所述步骤(三)中，将计数器跳变产生的访问片外存储器的地址序列进行倒位序功排列的方法为：将计数器跳变产生的访问片外存储器的地址序列的高低位进行调换。
5.根据权利要求4所述的一种MTD滤波器中高效FFT实现方法，其特征在于：所述步骤(三)中，调换后的地址序列从高位到低位分别为col地址、bank地址、row地址。
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