以下,参照附图详细地说明本发明的实施方式。
(实施方式1)
图2是表示本发明实施方式1的快速傅立叶变换电路的结构的方框图。
图2所示的快速傅立叶变换电路(以下,称为“FFT电路”)100是可对应于 多个通信方式的多模式快速傅立叶变换电路。
这里,说明将需要2N点(N为自然数)的FFT处理的通信方式、以及需要 2M点(M为自然数,其中,设M≤N)的FFT处理的通信方式同时进行处理的情 况。
在进行2N点的FFT处理时,需要进行N级的基数(radix)2的蝶形运算处 理,在进行2M点的FFT处理时,需要进行M级的基数2的蝶形运算处理。
在图2所示的FFT电路100具有第一FFT处理单元110、第二FFT处理 单元120、第三FFT处理单元130、系数存储单元140、以及控制单元150。
第一FFT处理单元110具有第一缓冲器111、从第1-1至第1-(M-1)为止 的(M-1)个数据存储单元112-1~112-(M-1)、第二缓冲器113、从第2-1至第 2-(M-1)为止的(M-1)个数据存储单元114-1~114-(M-1)、以及从第1至第(M-1) 为止的(M-1)个蝶形运算单元115-1~115-(M-1)。
由此,第一FFT处理单元110对输入到第一缓冲器111和第二缓冲器113 的数字信号,进行(M-1)级(也就是说,从第一级至第(M-1)级为止)的FFT处理。
第二FFT处理单元120具有从第1-M至第1-N为止的(N-M+1)个数据存 储单元121-M~121-N、以及从第M至第N为止的(N-M+1)个蝶形运算单元 122-M~122-N。由此,第二FFT处理单元120对输入到第一缓冲器111并且 在第一FFT处理单元110进行了FFT处理的数字信号,进行(N-M+1)级(也就 是说,从第M级至第N级为止)的FFT处理。
第三FFT处理单元130具有第2-M的数据存储单元131、以及第2-M的 蝶形运算单元132。由此,第三FFT处理单元130对输入到第二缓冲器113 并且在第一FFT处理单元110进行了FFT处理的数字信号,进行一级(也就 是说,第M级)的FFT处理。
第一缓冲器111存储2N个数字信号,通过控制单元150的控制,将所存 储的数字信号输出到第1-1的数据存储单元112-1。此时,输入到第一缓冲器 111的数字信号被重新排序到位反转(bit reversal)的位置并输出,所述位反转 是使各个比特的排列顺序反转。例如,如图3所示,对所输入的数字信号, 使0、1、...、2N-2、2N-1的排列,变换成重新排序到位反转的位置 的0、2N-1、...、2N-1-1、2N-1的排列并输出。
第二缓冲器113存储2M个数字信号,通过控制单元150的控制,将所存 储的数字信号输出到第2-1的数据存储单元114-1。此时,在第二缓冲器113 中所输入的数字信号与第一缓冲器111同样,被重新排序到位反转的位置并 输出。例如,如图3所示,对所输入的数字信号,使0、1、...、2M-2、 2M-1的排列,变换成重新排序到位反转的位置的0、2M-1、...、2M-1 -1、2M-1的排列并输出。
另外,在本实施方式中,第一缓冲器111和第二缓冲器113分别包含在 第一FFT处理单元110中,但当然并不限定于此。第一缓冲器111和第二缓 冲器113也都可配置在第一FFT处理单元110的外面。此时,第一FFT处理 单元由(M-1)个数据存储单元112-1~112-(M-1)、(M-1)个数据存储单元 114-1~114-(M-1)、以及(M-1)个蝶形运算单元115-1~115-(M-1)构成。
第1-1的数据存储单元112-1和第2-1的数据存储单元114-1分别存储2 M-1个数字信号。在第1-1的数据存储单元112-1或第2-1的数据存储单元114-1 中存储2M-1个数字信号时,在第一蝶形运算单元115-1中,对所存储的2M-1 个数字信号进行第一级的基数2的蝶形运算。此时,对于在第1-1的数据存 储单元112-1中所存储的数字信号的蝶形运算的结果被输出到第1-2的数据存 储单元112-2。另外,对于在第2-1的数据存储单元114-1中所存储的数字信 号的蝶形运算的结果被输出到第2-2的数据存储单元114-2。
如图3所示,第一蝶形运算单元115-1分别使用从系数存储单元140输 入的系数,对在第1-1的数据存储单元112-1或第2-1的数据存储单元114-1 中所存储的2M-1个数字信号的第一个和第二个、第三个和第四个、第(2M-1-1) 个和第2M-1个,进行第一级的基数2的蝶形运算。
在将在第1-1的数据存储单元112-1中所存储的数字信号设为f1(1,n)、 将所输入的系数设为W1(1,n)时,所输出的数字信号由下面的(式1)和(式2) 表示。
f1(2,n)=f1(1,n)+W1(1,n)×f1(1,n+1)...(式 1)
f1(2,n+1)=f1(1,n)-W1(1,n)×f1(1,n+1)...(式 2)
另外,在将在第2-1的数据存储单元114-1中所存储的数字信号设为f2(1, n)、将所输入的系数设为W2(1,n)时,所输出的数字信号由下面的(式3)和(式 4)表示。
f2(2,n)=f2(1,n)+W2(1,n)×f2(1,n+1)...(式 3)
f2(2,n+1)=f2(1,n)-W2(1,n)×f2(1,n+1)...(式 4)
其中,系数W1(1,n)由下面的(式5)表示。
W1(1,n)=exp(-j2πk1(1,n)/2N)...(式5)
另外,系数W2(1,n)由下面的(式6)表示。
W2(1,n)=exp(-j2πk2(1,n)/2M)...(式6)
此时,因为k1(1,n)=0或2N-1、k2(1,n)=0或2M-1,所以(式5)和(式 6)为W1(1,n)=W2(1,n)=1或-1。
也就是说,对在第1-1的数据存储单元112-1中所存储的数字信号和在 第2-1的数据存储单元114-1中所存储的数字信号,能够共用第一蝶形运算单 元115-1所使用的系数。
图4是表示进行基数2的蝶形运算的第一蝶形运算单元115-1的结构的 方框图。
第一蝶形运算单元115-1具有四个开关161、162、163和164、加法器 165、减法器166、以及乘法器167。如图2所示,第一蝶形运算单元115-1 由控制单元150进行控制。各个开关161~164由控制单元150控制在H或L 的位置。在各个开关161~164的位置是H时,作为对于在第1-1的数据存储 单元112-1中所存储的数字信号的蝶形运算结果,从开关163输出由(式1)表 示的数字信号,从开关164输出由(式2)表示的数字信号。另一方面,在各个 开关161~164的位置是L时,作为对于在第2-1的数据存储单元114-1中所 存储的数字信号的蝶形运算结果,从开关163输出由(式3)表示的数字信号, 从开关164输出由(式4)表示的数字信号。
其后,重复进行存储到数据存储单元的数字信号的存储、以及对于所存 储的数字信号的蝶形运算。然后,如图3所示,第(M-1)的蝶形运算单元 115-(M-1)使用从系数存储单元140输入的系数,对在第1-(M-1)的数据存储单 元112-(M-1)或第2-(M-1)的数据存储单元114-(M-1)中所存储的2M-1个数字信 号,进行第(M-1)级的基数2的蝶形运算。
在将在第1-(M-1)的数据存储单元112-(M-1)中所存储的数字信号设为f1 (M-1,n)、将所输入的系数设为W1(M-1,n)时,所输出的数字信号由下面的 (式7)和(式8)表示。
f1(M,n)=f1(M-1,n)+W1(M-1,n)×f1(M-1, n+2M-2)...(式7)
f1(M,n+2M-2)=f1(M-1,n)-W1(M-1,n)×f1 (M-1,n+2M-2)...(式8)
另外,在将在第2-(M-1)的数据存储单元114-(M-1)中所存储的数字信号 设为f2(M-1,n)、将所输入的系数设为W2(M-1,n)时,所输出的数字信号由 下面的(式9)和(式10)表示。
f2(M,n)=f2(M-1,n)+W2(M-1,n)×f2(M-1, n+2M-2)...(式9)
f2(M,n+2M-2)=f2(M-1,n)-W2(M-1,n)×f2 (M-1,n+2M-2)...(式10)
这里,系数W1(M-1,n)由下面的(式11)表示。
W1(M-1,n)=exp(-j2πk1(M-1,n)/2N)...(式 11)
另外,系数W2(M-1,n)由下面的(式12)表示。
W2(M-1,n)=exp(-j2πk2(M-1,n)/2M)...(式 12)
此时,因为k1(M-1,n)=2N-(M-1)×(0,1,...,2M-1-2, 2M-1-1)、k2(M-1,n)=2M-(M-1)×(0,1,...,2M-1-2, 2M-1-1),所以(式11)和(式12)为W1(M-1,n)=W2(M-1,n) =exp(-j2π/2M-1×(0,1,...,2M-1-2,2M-1-1))。
也就是说,对在第1-(M-1)的数据存储单元112-(M-1)中所存储的数字信 号和在第2-(M-1)的数据存储单元114-(M-1)中所存储的数字信号,能够共用 第(M-1)的蝶形运算单元115-(M-1)所使用的系数。
在第1-(M-1)的数据存储单元112-(M-1)中所存储的数字信号的蝶形运算 结果,被输出到在第二FFT处理单元120中的第1-M的数据存储单元121-M。
另外,在第2-(M-1)的数据存储单元114-(M-1)中所存储的数字信号的蝶 形运算结果,被输出到在第三FFT处理单元130中的第2-M的数据存储单元 131。
第1-M的数据存储单元121-M存储2N个数字信号。在存储相当于2N-M +1次(=2N个)的、从第(M-1)的蝶形运算单元115-(M-1)输入的2M-1个数字信号 时,在第M的蝶形运算单元122-M中,使用从系数存储单元140输入的系数, 对所存储的2N个数字信号,进行第M级的基数2的蝶形运算。
其后,重复进行存储到数据存储单元的数字信号的存储、以及对于所存 储的数字信号的蝶形运算。然后,第N蝶形运算单元122-N使用从系数存储 单元140输入的系数,对在第1-N数据存储单元121-N中所存储的2N个数字 信号进行第N级的基数2的蝶形运算。
在将在第1-N数据存储单元121-1中所存储的数字信号设为f1(N,n)、 将所输入的系数设为W1(N,n)时,所输出的数字信号由下面的(式13)和(式 14)表示,并且作为输入到第一缓冲器111的数字信号的最终FFT处理结果, 从FFT电路100输出。
f1(N+1,n)=f1(N,n)+W1(N,n)×f1(N,n+2 N-1)...(式13)
f1(N+1,n+2N-1)=f1(N,n)-W1(N,n)×f1(N, n+2N-1)...(式14)
其中,系数W1(N,n)由下面的(式15)表示。
W1(N,n)=exp(-j2πk1(N,n)/2N)...(式15)
其中,因为k1(N,n)=2N-N×(0,1,...,2N-2,2N-1), 所以(式15)由下面的(式16)表示。
W1(N,n)=exp(-j2π/2N×(0,1,...,2N-2,2N -1))...(式16)
另一方面,第2-M数据存储单元131存储2M个数字信号。在存储相当于 2次(=2M个)的、从第(M-1)蝶形运算单元115-(M-1)输入的2M-1个数字信号时, 在蝶形运算单元132中,使用从系数存储单元140输入的系数,对所存储的 2M个数字信号,进行第M级的基数2的蝶形运算。
在将在第2-M数据存储单元131中所存储的数字信号设为f2(M,n)、将 所输入的系数设为W2(M,n)时,所输出的数字信号由下面的(式17)和(式18) 表示,并且作为输入到第二缓冲器113的数字信号的最终FFT处理结果,从 FFT电路100输出。
f2(M+1,n)=f2(M,n)+W2(M,n)×f2(M,n+2 M-1)...(式17)
f2(M+1,n+2M-1)=f2(M,n)-W2(M,n)×f2(M, n+2M-1)...(式18)
此时,系数W2(M,n)由下面的(式19)表示。
W2(M,n)=exp(-j2πk2(M,n)/2M)...(式19)
其中,(式19)为k2(M,n)=2M-M×(0,1,...,2M-2,2M -1),所以由下面的(式20)表示。
W2(M,n)=exp(-j2π/2M×(0,1,...,2M-2,2M -1))...(式20)
这样,根据本实施方式,通过对多个通信方式(需要2N点的FFT处理的 通信方式、以及需要2M点的FFT处理的通信方式)设置缓冲器,并且变更所 存储的数字信号的排列顺序,从而能够共用一部分的蝶形运算单元115-1~ 115-(M-1)。因此,能够对应于多个通信方式,同时实现运算资源的最优化。 而且,在所共用的各个蝶形运算单元115-1~115-(M-1)中,也能够共用要使 用的系数,所以能够进一步地实现运算资源的最优化。
另外,在本实施方式中,以基数2的蝶形运算为例进行了说明,但蝶形 运算的基数不限定于2。也可采用以下结构,即通过除了基数2以外的基数4 或基数8等不同的基数进行蝶形运算,减少蝶形运算的级数。
另外,本实施方式能够变更为其他的结构。以下,说明几个变更例。
图5是表示本实施方式的一个变更例的方框图。
本变更例是共用第M蝶形运算单元的情况。
也就是说,图5所示的FFT电路100a具有第二FFT处理单元120a和第 三FFT处理单元130a。第二FFT处理单元120a具有以下的结构,即从图2 所示的实施方式1中的第二FFT处理单元120中,删除第1-M数据存储单元 121-M以及第M蝶形运算单元122-M。另外,第三FFT处理单元130a具有 以下的结构,即从图2所示的实施方式1中的第三FFT处理单元130中,删 除蝶形运算单元132,并且追加第1-M数据存储单元171以及第M蝶形运算 单元172。
此时,第1-M数据存储单元171存储2M个数字信号,并且能够对分别在 第1-M数据存储单元171和第2-M数据存储单元131中所存储的数字信号, 共用第M蝶形运算单元172。
在第1-M的数据存储单元171中所存储的数字信号的蝶形运算结果,被 输出到在第二FFT处理单元120a中的第1-(M+1)的数据存储单元121-(M+1)。 另外,在第2-M数据存储单元131中所存储的数字信号的蝶形运算结果,作 为在第二缓冲器113中所输入的数字信号的最终FFT处理结果,从FFT电路 100输出。
图6是表示本实施方式的其他的变更例的方框图。
在图2和图5所示的FFT电路100和100a中,第二FFT处理单元120 和120a进行管道(pipe line)型的FFT处理,相对于此,本变更例是进行记忆
基础型的FFT处理的情况。也就是说,图6所示的FFT电路100b具有各自 一个的数据存储单元181和蝶形运算单元182。这样,图6所示的FFT电路 100b仅具有各自一个的数据存储单元181和蝶形运算单元182,这点与图2 和图5所示的FFT电路100和100a不同。
在图6所示的FFT电路100b(第二FFT处理单元120b)中,数据存储单 元181存储2N个数字信号。例如,在将图6的结构适用于图2的结构的情况 下,在存储相当于2N-M+1次(=2N个)的、从第M-1蝶形运算单元115-(M-1)输 入的2M-1个数字信号时,蝶形运算单元182使用从系数存储单元140输入的 系数,对所存储的2N个数字信号进行第M级的基数2的蝶形运算。该蝶形运 算的结果随时被盖写在数据存储单元181的数据中。其后,在重复进行数据 存储单元181的数据的盖写以及对于所盖写的数字信号的蝶形运算,并且进 行第N级的基数2的蝶形运算时,从数据存储单元181输出的数字信号作为 在第一缓冲器中所输入的数字信号的FFT处理结果,从FFT处理单元100b 输出。另外,在将图6的结构适用于图5的结构时,从第M+1级的基数2的 蝶形运算开始进行。
根据本变更例,与图2和图5所示的管道型的结构相比,无需在第二FFT 处理单元120b中设置多个数据存储单元和多个蝶形运算单元,只要设置各自 一个的数据存储单元181和蝶形运算单元182即可,从而能够实现FFT电路 的小型化。
图7是表示本实施方式的另外一个变更例的方框图。
本变更例是第一FFT处理单元具有开关的情况。也就是说,在图7所示 的FFT电路100c中,第一FFT处理单元(例如,图2所示的第一FFT处理单 元110)进一步地具有两个开关191和192。此时,例如,在两个通信方式中 未以任意一方的通信方式进行通信时,通过切换开关191,第1-1数据存储单 元112-1和第2-1数据存储单元114-1分别从第一缓冲器111每次存储2M-1 个数字信号,可将第1-1的数据存储单元112-1和第2-1数据存储单元114-1 视为一个存储2M个数字信号的数据存储单元,能够快速地进行FFT处理。
换言之,在需要只有一个系统进行FFT处理时,第一FFT处理单元每2 M个地进行(M-1)级的蝶形运算处理。也就是说,能够对在第一FFT处理单元 中的蝶形运算分配两倍的数据区域,从而能够实现在FFT电路中的运算的快 速化。
(实施方式2)
图8是表示本发明实施方式2的快速傅立叶变换电路的结构的方框图。 另外,图8的快速傅立叶变换电路(FFT电路)200具有与图2所示的FFT电路 100同样的基本结构,对相同的结构要素赋予相同的标号,并且省略其说明。
本实施方式的特征在于,具有能够在最大2N点和2N-1点进行任意的点数 的FFT处理的结构。
因此,图8所示的FFT电路200具有第一缓冲器211、从第1-1至第1-N 为止的N个数据存储单元212-1~212-N、第二缓冲器213、从第2-1至第2-(N-1) 为止的(N-1)个数据存储单元214-1~214-(N-1)、从第一至第N为止的N个蝶 形运算单元215-1~215-N、从第一至第(N+1)为止的(N+1)个开关216-1~ 216-(N+1)、系数存储单元140a、以及控制单元150a。
第一缓冲器211最多存储2N个数字信号,通过控制单元150a的控制, 将所存储的数字信号输出到第一开关216-1。此时,如图3所示,对所输入的 数字信号与在实施方式1中的第一缓冲器111同样,使0,1,...,2N-2, 2N-1的排列,变换为重新排序到位反转的位置的0,2N-1,...,2N-1 -1,2N-1的排列并输出。
第二缓冲器213最多存储2N-1个数字信号,通过控制单元150a的控制, 将所存储的数字信号输出到第一开关216-1。此时,如图3所示,对所输入的 数字信号与在实施方式1中的第二缓冲器113同样,使其0、1、...、2N- 1-2、2N-1-1的排列,变换为重新排序到位反转的位置的0、2N-2、...、 2N-2-1、2N-1-1的排列并输出。
如图9所示,第一开关216-1具有两个开关221和222,并且由控制单 元150a控制。也就是说,各个开关221和222由控制单元150a控制在H或 L的位置。在开关221的位置是L时,来自第一缓冲器211的
输入信号被输 出到第1-1数据存储单元212-1,而在开关221的位置是H时,被输出到第二 开关216-2。另外,在开关222的位置是L时,来自第二缓冲器213的输入信 号被输出到第2-1数据存储单元214-1,而在开关222的位置是H时,被输出 到第二开关216-2。
从第1-1至第1-N为止的数据存储单元212-1~212-N存储21~2N个数字 数据。在从第1-1至第1-N为止的数据存储单元212-1~212-N中存储21~2 N个数字信号时,在从第一至第N为止的蝶形运算单元215-1~215-N中,使 用从系数存储单元140a输入的系数,分别对所存储的21~2N个数字信号进行 从第一级至第N级为止的基数2的蝶形运算。
从第2-1至第2-(N-1)为止的数据存储单元214-1~214-(N-1)存储21~2N -1个数字数据。在从第2-1至第2-(N-1)为止的数据存储单元214-1~214-(N-1) 中存储21~2N-1个数字信号时,在从第一至第(N-1)为止的蝶形运算单元 215-1~215-(N-1)中,使用从系数存储单元140a输入的系数,分别对所存储 的21~2N-1个数字信号进行从第一级至第(N-1)级为止的基数2的蝶形运算。
如图3和图4所示,从第一至第N为止的蝶形运算单元215-1~215-N 与在实施方式1中的蝶形运算单元同样,使用从系数存储单元140a输入的系 数,分别对在从第1-1至第1-N为止的数据存储单元212-1~212-N或从第2-1 至第2-(N-1)为止的数据存储单元214-1~214-(N-1)中所存储的21~2N个数字 信号,进行从第一级至第N级为止的基数2的蝶形运算。
从第二至第(N-1)为止的开关216-2~216-(N-1)具有四个开关。这里,以 第二开关216-2为例进行说明。如图9所示,第二开关216-2具有四个开关 231、232、233和234,并且由控制单元150a控制。也就是说,各个开关231~ 234由控制单元150a控制在H或L的位置。
具体而言,在开关231的位置是L的情况下,对于在第一蝶形运算单元 215-1中的第1-1的数据存储单元212-1中所存储的数字信号的第一级的蝶形 运算的结果,在开关232的位置是L时,被输出到第1-2数据存储单元212-2, 而在开关232的位置是H时,被输出到第三开关216-3。
另外,在开关233的位置是L的情况下,对于在第一蝶形运算单元215-1 中的第2-1的数据存储单元214-1中所存储的数字信号的第一级的蝶形运算的 结果,在开关234的位置是L时,被输出到第2-2数据存储单元214-2,而在 开关234的位置是H时,被输出到第三开关216-3。
另外,在开关231的位置是H的情况下,来自第一开关216-1的输入信 号,在开关232的位置是L时,被输出到第1-2数据存储单元212-2,而在开 关232的位置是H时,被输出到第三开关216-3。
另外,在开关233的位置是H的情况下,来自第一开关216-1的输入信 号,在开关234的位置是L时,被输出到第2-2数据存储单元214-2,而在开 关234的位置是H时,被输出到第三开关216-3。
另外,从第三至第(N-1)为止的开关216-3~216-(N-1)的结构和动作与第 二开关216-2同样,所以省略其说明。
如图10所示,第N开关216-N具有三个开关241、242和243,并且由 控制单元150a控制。也就是说,各个开关241~243由控制单元150a控制在 H或L的位置。
具体而言,在开关241的位置是L的情况下,对于在第(N-1)蝶形运算单 元215-(N-1)中的第1-(N-1)的数据存储单元212-(N-1)中所存储的数字信号的 第(N-1)级的蝶形运算的结果,在开关242的位置是L时,被输出到第1-N数 据存储单元212-N,而在开关242的位置是H时,被输出到第(N+1)开关 216-(N+1)。
另外,在开关241的位置是H的情况下,来自第(N-1)开关216-(N-1)的 输入信号,在开关242的位置是L时,被输出到第1-N数据存储单元212-N, 而在开关242的位置是H时,被输出到第(N+1)开关216-(N+1)。
另外,在开关243的位置是L时,对于第(N-1)蝶形运算单元215-(N-1) 中的第2-(N-1)数据存储单元214-(N-1)中所存储的数字信号的第(N-1)级的蝶 形运算的结果,作为FFT电路200的FFT处理结果被输出。
另外,在开关243的位置是H时,来自第(N-1)开关216-(N-1)的输入信 号作为FFT电路200的FFT处理结果被输出。
如图10所示,第(N+1)开关216-(N+1)具有一个开关251,并且由控制单 元150a控制。也就是说,开关251由控制单元150a控制在H或L的位置。 在开关251的位置是L时,对于第N蝶形运算单元215-N中的第1-N数据存 储单元212-N中所存储的数字信号的第N级的蝶形运算的结果,作为FFT电 路200的FFT处理结果被输出。另外,在开关251的位置是H时,来自第N 开关216-N的输入信号作为FFT电路200的FFT处理结果被输出。
接着,说明具体的动作例。
首先,说明例如进行2N点和2N-1点之间的FFT处理的情况。
此时,第一开关216-1将内置的两个开关221和222都设定在L的位置。
由此,控制第一开关216-1,以使(1)来自第一缓冲器211的输入信号输 出到第1-1数据存储单元212-1,(2)来自第二缓冲器213的输入信号输出到第 2-1数据存储单元214-1。
另外,从第二至第(N-1)为止的开关216-2~216-(N-1)分别将内置的四个 开关231~234都设定在L的位置。
由此,分别控制从第二至第(N-1)的开关216-2~216-(N-1),以使:(1)对 于从第一至第(N-2)为止的蝶形运算单元215-1~215-(N-2)中的、从第1-1至第 1-(N-2)为止的数据存储单元212-1~212-(N-2)中所存储的数字信号的、从第一 级至第(N-2)级为止的蝶形运算的结果,输出到从第1-2至第1-(N-1)为止的数 据存储单元212-2~212-(N-1),(2)对于从第一至第(N-2)为止的蝶形运算单元 215-1~215-(N-2)中的、从第2-1至第2-(N-2)为止的数据存储单元214-1~ 214-(N-2)中所存储的数字信号的、从第一级至第(N-2)级为止的蝶形运算结 果,输出到从第2-2至第2-(N-1)为止的数据存储单元214-2~214-(N-1)。
另外,第N开关216-N将内置的三个开关241~243都设定在L的位置。
由此,控制第N开关216-N,以使:(1)对于第(N-1)蝶形运算单元215-(N-1) 中的第1-(N-1)数据存储单元212-(N-1)中所存储的数字信号的第(N-1)级的蝶 形运算的结果,输出到第1-N数据存储单元212-N,(2)对于在第(N-1)蝶形运 算单元215-(N-1)中的第2-(N-1)数据存储单元214-(N-1)中所存储的数字信号 的第(N-1)级的蝶形运算的结果,作为FFT电路200的FFT处理结果而输出。
另外,第(N+1)开关216-(N+1)将内置的一个开关251设定在L的位置。
由此,控制第(N+1)开关216-(N+1),以使对于第N蝶形运算单元215-N 中的第1-N数据存储单元212-N中所存储的数字信号的第N级的蝶形运算的 结果,作为FFT电路200的FFT处理结果而输出。
接着,说明例如进行2N-1点和25点之间的FFT处理的情况。
此时,第一开关216-1将内置的两个开关221和222都设定在L的位置。
由此,控制第一开关216-1,以使:(1)来自第一缓冲器211的输入信号 输出到第1-1数据存储单元212-1,(2)来自第二缓冲器213的输入信号输出到 第2-1数据存储单元214-1。
另外,从第二至第(N-1)为止的开关216-2~216-(N-1)对在所内置的四个 开关中,(i)对于开关231和开关232而言,将其都设定在L的位置,(ii)对于 开关233而言,在从第二至第六为止的开关216-2~216-6的情况下,将其设 定在L的位置,而在从第七至第(N-1)开关216-7~216-(N-1)的情况下,将其 设定在H的位置,(iii)对于开关234而言,在从第二至第五为止的开关216-2~ 216-5的情况下,将其设定在L的位置,而在从第六至第(N-1)为止的开关 216-6~216-(N-1)的情况下,将其设定在H的位置。由此,分别控制从第二至 第(N-1)的开关216-2~216-(N-1),以使:(1)对于从第一至第(N-2)为止的蝶形 运算单元215-1~215-(N-2)中的、从第1-1至第1-(N-2)为止的蝶形存储单元 212-1~212-(N-2)中所存储的数字信号的、从第一级至第(N-2)级为止的蝶形运 算的结果,输出到从第1-2至第1-(N-1)为止的数据存储单元212-2~ 212-(N-1),(2)对于从第一至第四为止的蝶形运算单元215-1~215-4中的、从 第2-1至第2-4为止的数据存储单元214-1~214-4中所存储的数字信号的、 从第一级至第四级为止的蝶形运算的结果,输出到从第2-2至第2-5为止的数 据存储单元214-2~214-5,(3)对于在第五蝶形运算单元215-5中的第2-5数 据存储单元214-5中所存储的数字信号的第五级的蝶形运算的结果,输出到 第N开关216-N。
另外,第N开关216-N对内置的三个开关中,将开关241设定在L的位 置,将开关242设定在H的位置,将开关243设定在H的位置。由此,控制 第N开关216-N,以使:(1)对于第(N-1)蝶形运算单元215-(N-1)中的第1-(N-1) 数据存储单元212-(N-1)中所存储的数字信号的第(N-1)级的蝶形运算的结果, 输出到第(N+1)数据存储单元216-(N+1),(2)对于在第五蝶形运算单元215-5 中的第2-5数据存储单元214-5中所存储的数字信号的第五级的蝶形运算的结 果,作为FFT电路200的FFT处理结果而输出。
另外,第(N+1)开关216-(N+1)将内置的一个开关251设定在H的位置。
由此,控制第(N+1)开关216-(N+1),以使对于第(N-1)蝶形运算单元 215-(N-1)中的第1-(N-1)数据存储单元212-(N-1)中所存储的数字信号的第 (N-1)级的蝶形运算结果,作为FFT电路200的FFT处理结果而输出。
接着,说明例如在第二蝶形运算单元215-2中,进行基数4的蝶形运算 的情况。
此时,将在第一开关216-1中的两个开关221和222都设定在H的位置, 并且对于在第二开关216-2中的四个开关而言,将开关231和开关233设定 在H的位置,而将开关232和开关234设定在L的位置。然后,使用从系数 存储单元140a输入的系数,对在第1-2数据存储单元212-2中所存储的数字 信号进行基数4的蝶形运算,并且将运算结果输出到第1-3数据存储单元 212-3。另外,使用从系数存储单元140a输入的系数,对在第2-2数据存储单 元214-2中所存储的数字信号进行基数4的蝶形运算,并且将运算结果输出 到第2-3数据存储单元214-3。这样,通过利用开关变更要使用的蝶形运算的 级数,能够以不同的基数进行蝶形运算。
这样,根据本实施方式,除了实施方式1的效果之外,还利用开关任意 地切换FFT处理的点数,所以能够同时进行多个任意的点数的FFT处理,从 而能够灵活地对应多个通信方式。
(实施方式3)
图11是表示本发明实施方式3的通信装置的结构的方框图。
另外,这里,说明将实施方式1的FFT电路100适用于通信装置的情况。
图11所示的通信装置300除了图2所示的实施方式1的FFT电路100 之外,还具有第一天线310、第二天线312、第一接收单元320、第二接收单 元322、第一基带
信号处理单元330、以及第二基带信号处理单元332。
第一接收单元320将通过第一天线310接收的第一无线系统的无线
频率 信号变换为数字信号而输出。
另外,第二接收单元322将通过第二天线312接收的第二无线系统的无 线频率信号变换为数字信号而输出。
这里,作为一个例子,以第一无线系统是DVB-H(Digital Video Broadcasting-Handheld:手持式
数字视频广播)方式,而第二无线系统是 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers美国电气及
电子工程师学 会)802.11a方式的情况为例进行说明。
DVB-H方式需要4096(=212)点的FFT处理,IEEE802.11a方式需要64(=2 6)点的FFT处理,所以FFT电路100进行假设在实施方式1中N=12、M=16 时的FFT处理。
也就是说,第一缓冲器111存储4096个数字信号,而第二缓冲器113存 储64个数字信号。第一FFT处理单元110具有从第1-1至第1-5为止的数字 存储单元112-1~112-5、从第2-1至第2-5为止的数据存储单元114-1~114-5、 以及从第一至第五为止的蝶形运算单元115-1~115-5。另外,第二FFT处理 单元120具有从第六至第十二为止的数据存储单元121-6~121-12、以及从第 六至第十二为止的蝶形运算单元122-6~122-12。另外,第三FFT处理单元 130具有第2-6数据存储单元131、以及蝶形运算单元132。
另外,如上所述,在FFT电路100还具有开关191和192时(参照图7 的FFT电路100c),例如在未以IEEE802.11a方式进行通信时,通过切换开关 191,第1-1数据存储单元112-1和第2-1数据存储单元114-1分别从第一缓 冲器111每次存储25个数字信号,可将第1-1数据存储单元112-1和第2-1 数据存储单元114-1视为一个存储26个数字信号的数据存储单元。由此,能 够快速地进行FFT处理。
另外,在由通信装置300进行处理的通信方式被变更时,能够使用在实 施方式2中的FFT电路200。例如,在由第二接收单元322和第二基带信号 处理单元332进行处理的通信方式,从IEEE802.11a变更为IEEE802.11b时, 将在第一开关216-1中的开关222设定在H的位置,将在从第二至第(N-1)为 止的开关216-2~216-(N-1)中的开关233和开关234都设定在H的位置,将 在第N开关216-N中的开关243设定在H的位置,从而能够将在第二缓冲器 213中所存储的数字信号,直接从FFT电路200输出。因此,也能够灵活地 对应无需FFT处理的通信方式。
例如,在由第一接收单元320和第一基带信号处理单元330进行处理的 通信方式,从DVB-H方式被变更为DVB-T(Digital Video Broadcasting-Terrestrial:地面传送数字视频广播)方式的2K mode(模式)时,需 要2048(=211)点的FFT处理。在FFT电路200以N=12构成时,通过将第N 开关216-N中的开关242和第(N+1)开关216-(N+1)中的开关251的设定分别 从L的位置变更为H的位置,从而能够将FFT处理的点数从4096变更为2048。
由此,能够提供可对运算资源进行最优化,同时灵活地对应需要多个FFT 处理的通信方式的通信装置。
在2005年11月25日提交的特愿第2005-340148号的日本专利
申请中所 包含的
说明书、附图和
摘要的公开内容,都援用于本发明。
工业实用性本发明具有能够对应于多个通信方式,同时实现运算资源的最优化的效 果,对与多个通信方式对应的多模式通信装置很有用,并且适合于装置的小 型化和节电化。
[专利文献1]特开2004-186852号
公报(图3)