一種帶寬粒度可變的微波數(shù)字柔性轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)的設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域中的一種帶寬粒度可變的微波數(shù)字柔性轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)的設(shè)計(jì)方法，具有設(shè)備功耗低、可擴(kuò)展能力強(qiáng)、處理帶寬可變、處理分路路數(shù)靈活可變等優(yōu)點(diǎn)，適用于同時(shí)處理多路信號(hào)且?guī)捔６瓤勺兊膱?chǎng)合。
【背景技術(shù)】
[0002]微波數(shù)字柔性轉(zhuǎn)發(fā)采用信道化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)不同子信道間信號(hào)的透明轉(zhuǎn)發(fā)，但目前國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)的微波數(shù)字柔性轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備通常為固定信道處理帶寬，應(yīng)用相對(duì)固定，對(duì)于某些窄帶應(yīng)用的場(chǎng)合適應(yīng)性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于改變現(xiàn)有的柔性轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)存在的處理帶寬固定問(wèn)題，而提供一種帶寬粒度可變的微波數(shù)字柔性轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)設(shè)計(jì)方法，通過(guò)參數(shù)配置可保持設(shè)計(jì)架構(gòu)不變的前提下，兼容不同的信道化處理帶寬。本發(fā)明具有設(shè)備功耗低、可擴(kuò)展能力強(qiáng)、處理帶寬可變、處理分路路數(shù)靈活可變等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，它包括步驟:
[0005]①多個(gè)合路信號(hào)數(shù)據(jù)依次串行存儲(chǔ)在第I存儲(chǔ)器至第N+1存儲(chǔ)器，根據(jù)帶寬粒度配置選擇分路路數(shù)2M ;所述的第I存儲(chǔ)器至第N+1存儲(chǔ)器是深度為R的雙端口 RAM，其中N為自然數(shù)，MSR;
[0006]②當(dāng)?shù)贗存儲(chǔ)器的寫(xiě)入地址到達(dá)M-1時(shí)，在高倍工作時(shí)鐘控制下，第I存儲(chǔ)器至第N+1存儲(chǔ)器同時(shí)分別按照讀出地址O至M-1依次讀出M組合路信號(hào)數(shù)據(jù)；其中，每組合路信號(hào)數(shù)據(jù)有N+1個(gè)合路信號(hào)數(shù)據(jù)；
[0007]③第I存儲(chǔ)器至第N存儲(chǔ)器的N個(gè)合路信號(hào)數(shù)據(jù)分別與第I組濾波器系數(shù)至第N組濾波器系數(shù)一一對(duì)應(yīng)相乘后相加，得到多相濾波后的第M-1路子信道至第O路子信道的串行數(shù)據(jù)；第2存儲(chǔ)器至第N+1存儲(chǔ)器的N個(gè)合路信號(hào)數(shù)據(jù)分別與第N+1組濾波器至第2N組濾波器系數(shù)一一對(duì)應(yīng)相乘后相加，得到多相濾波后的第2M-1路子信道至第M路子信道的串行數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)可配置的分析濾波器組多相濾波模塊；
[0008]④分析濾波器組多相濾波后的兩路串行數(shù)據(jù)在高倍工作時(shí)鐘控制下分別通過(guò)先入后出堆棧排列為一路串行數(shù)據(jù)，將這一路串行數(shù)據(jù)進(jìn)行2M點(diǎn)IFFT計(jì)算；
[0009]⑤將2M點(diǎn)IFFT計(jì)算結(jié)果采用“順序?qū)懭耄刂谱x出”的方式得到交換后的串行數(shù)據(jù)；
[0010]⑥將交換后的串行數(shù)據(jù)進(jìn)行2M點(diǎn)FFT計(jì)算，在高倍工作時(shí)鐘控制下將計(jì)算結(jié)果存入臨時(shí)存儲(chǔ)器，在數(shù)據(jù)時(shí)鐘的控制下每次從臨時(shí)存儲(chǔ)器中讀出兩個(gè)FFT計(jì)算結(jié)果；所述的臨時(shí)存儲(chǔ)器是深度為2R的雙端口 RAM ；
[0011]⑦將兩個(gè)FFT計(jì)算結(jié)果分別經(jīng)可配置多相濾波處理后得到兩路綜合濾波器組多相濾波后的串行數(shù)據(jù)；
[0012]⑧兩路綜合濾波器組多相濾波后的串行數(shù)據(jù)經(jīng)M倍內(nèi)插延時(shí)后重新整理排序輸出一路串行數(shù)據(jù)；
[0013]完成帶寬粒度可變的微波數(shù)字柔性轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)的設(shè)計(jì)。
[0014]其中，所述的步驟①多個(gè)合路信號(hào)數(shù)據(jù)依次串行存儲(chǔ)在第I存儲(chǔ)器至第N+1存儲(chǔ)器，具體為:第I存儲(chǔ)器在數(shù)據(jù)時(shí)鐘的控制下寫(xiě)入一個(gè)合路信號(hào)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)寫(xiě)入地址是接著上一狀態(tài)的寫(xiě)入地址在O至M-1個(gè)地址中循環(huán)；當(dāng)一個(gè)合路信號(hào)數(shù)據(jù)來(lái)時(shí)寫(xiě)入第I存儲(chǔ)器的地址a中，同時(shí)第I存儲(chǔ)器地址a中的原存儲(chǔ)數(shù)據(jù)將移入到第2存儲(chǔ)器中的對(duì)應(yīng)地址中，以此類(lèi)推，第I存儲(chǔ)器至第N+1存儲(chǔ)器組成一個(gè)相互連接的串行存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。
[0015]其中，所述的步驟⑤具體為:將2M點(diǎn)IFFT計(jì)算結(jié)果送入電路交換網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交換，采用“順序?qū)懭耄刂谱x出”的方式實(shí)現(xiàn)輸入端的任意一路子信道數(shù)據(jù)在輸出端口的任意一個(gè)子信道輸出；所述的電路交換網(wǎng)絡(luò)采用時(shí)隙電路交換方式，包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和控制存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和控制存儲(chǔ)器上的單元數(shù)均為2R。
[0016]其中，所述的步驟⑦中可配置多相濾波處理具體包括步驟:
[0017](701)將輸入數(shù)據(jù)依次串行存儲(chǔ)在第I存儲(chǔ)器至第N存儲(chǔ)器；所述的第I存儲(chǔ)器至第N存儲(chǔ)器是深度為R的雙端口 RAM ；
[0018](702)當(dāng)?shù)贗存儲(chǔ)器的寫(xiě)入地址到達(dá)M-1時(shí)，在高倍工作時(shí)鐘控制下，第I存儲(chǔ)器至第N存儲(chǔ)器同時(shí)分別按照讀出地址O至M-1依次讀出M個(gè)輸入數(shù)據(jù)，并分別與第I組濾波器系數(shù)至第N組濾波器系數(shù)對(duì)應(yīng)相乘后相加，得到多相濾波后的串行數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)可配置的綜合濾波器組多相濾波模塊。
[0019]其中，所述步驟(701)具體為:第I存儲(chǔ)器在數(shù)據(jù)時(shí)鐘的控制下寫(xiě)入一個(gè)輸入數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)寫(xiě)入地址是接著上一狀態(tài)的寫(xiě)入地址在O至M-1個(gè)地址中循環(huán)；當(dāng)一個(gè)輸入數(shù)據(jù)來(lái)時(shí)寫(xiě)入第I存儲(chǔ)器的地址a中，同時(shí)第I存儲(chǔ)器地址a中的原存儲(chǔ)數(shù)據(jù)將移入到第2存儲(chǔ)器中的對(duì)應(yīng)地址中，以此類(lèi)推，第I存儲(chǔ)器至第N存儲(chǔ)器組成一個(gè)相互連接的串行存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。
[0020]其中，所述的高倍工作時(shí)鐘的頻率大于或等于3倍的數(shù)據(jù)時(shí)鐘的頻率。
[0021]本發(fā)明相比【背景技術(shù)】具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0022]本發(fā)明對(duì)原有成熟的微波數(shù)字柔性轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)進(jìn)行了進(jìn)一步適用性改造，采用高效實(shí)現(xiàn)算法，利用N+1個(gè)深度為R的雙端口 RAM實(shí)現(xiàn)最大2R路的分路，降低了設(shè)備的功耗。同時(shí)通過(guò)參數(shù)配置可保持設(shè)計(jì)架構(gòu)不變的前提下，對(duì)分路路數(shù)進(jìn)行可變?cè)O(shè)計(jì)，兼容不同的信道化處理帶寬，增強(qiáng)其靈活性。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的微波數(shù)字柔性轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備電原理方框圖；
[0024]圖2是本發(fā)明可配置的分析濾波器組多相濾波模塊的實(shí)現(xiàn)原理框圖；
[0025]圖3是本發(fā)明電路交換網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)原理框圖；
[0026]圖4是本發(fā)明可配置的綜合濾波器組多相濾波模塊的實(shí)現(xiàn)原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0028]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的一種帶寬粒度可變的微波數(shù)字柔性轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備電原理方框圖，它包括可配置的分析濾波器組多相濾波模塊、FILO(First In Last Out)模塊、可配置的IFFT模塊、電路交換模塊、可配置的FFT模塊、綜合濾波器組多相濾波模塊以及輸出排序豐旲塊。
[0029]一種帶寬粒度可變的微波數(shù)字柔性轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)的設(shè)計(jì)方法，包括步驟:
[0030]①多個(gè)合路信號(hào)數(shù)據(jù)首先經(jīng)過(guò)第I至第N+1存儲(chǔ)器，根據(jù)帶寬粒度配置選擇分路路數(shù)2M ;每個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)鐘寫(xiě)入第I存儲(chǔ)器一個(gè)合路信號(hào)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)寫(xiě)入地址是接著上一狀態(tài)的寫(xiě)入地址在O至M-1個(gè)地址中循環(huán)；當(dāng)一個(gè)合路信號(hào)數(shù)據(jù)來(lái)時(shí)寫(xiě)入第I存儲(chǔ)器的地址a中，同時(shí)第I存儲(chǔ)器地址a中的原存儲(chǔ)數(shù)據(jù)將移入到第2存儲(chǔ)器中的對(duì)應(yīng)地址中，第2存儲(chǔ)器的寫(xiě)入地址變化與第I存儲(chǔ)器相同，以此類(lèi)推，第I至第N+1雙端口 RAM組成一個(gè)相互連接的串行存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)；其中，第I至第N+1存儲(chǔ)器是深度為R的雙端口 RAM，N為自然數(shù)，M^R；
[0031]②當(dāng)?shù)贗存儲(chǔ)器的寫(xiě)入地址到達(dá)M-1時(shí)，在高倍工作時(shí)鐘控制下，第I至第N+1存儲(chǔ)器同時(shí)分別按照地址O至M-1依次讀出M組合路信號(hào)數(shù)據(jù)；其中，每組合路信號(hào)數(shù)據(jù)有N+1個(gè)合路信號(hào)數(shù)據(jù)；
[0032]本發(fā)明的實(shí)施例中，高倍工作時(shí)鐘的頻率大于或等于3倍的數(shù)據(jù)時(shí)鐘的頻率；原因在于作為存儲(chǔ)器的雙端口 RAM在讀出數(shù)據(jù)時(shí)，有兩個(gè)工作時(shí)鐘的延時(shí)。
[0033]③第I至第N存儲(chǔ)器的N個(gè)合路信號(hào)數(shù)據(jù)與第I至第N組濾波器系數(shù)一一對(duì)應(yīng)相乘后相加，得到多相濾波后的第M-1至第O路子信道串行數(shù)據(jù)；第2至第N+1存儲(chǔ)器的合路信號(hào)數(shù)據(jù)與第N+1至第2N組濾波器系數(shù)一一對(duì)應(yīng)相乘后相加，得到多相濾波后的第2M-1至第M路子信道串行數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)可配置的分析濾波器組多相濾波模塊；
[0034]本實(shí)施例中，分析濾波器組多相濾波模塊可由如圖2中多組雙端口 RAM串行實(shí)現(xiàn)，每塊雙端口 RAM可以根據(jù)最大分路路數(shù)預(yù)先選擇存儲(chǔ)深度，根據(jù)成型濾波器系數(shù)階數(shù)決定RAM的塊數(shù)N，如圖2所示可最大支持的分路路數(shù)為2R，共有N+1個(gè)RAM串行實(shí)現(xiàn)，即成型濾波器系數(shù)階數(shù)為2*N*R，而每組濾波器系數(shù)可由原型濾波器系數(shù)抽取得到。以分路路數(shù)2M路為例，此時(shí)寫(xiě)入地址在O至M-1個(gè)地址中循環(huán)，假設(shè)RAMl上一狀態(tài)在地址I寫(xiě)入數(shù)據(jù)2M+1，在本次采樣時(shí)鐘到來(lái)時(shí)緊接上個(gè)狀態(tài)的寫(xiě)入地址1，將數(shù)據(jù)2M+2寫(xiě)入RAMl的地址2中，同時(shí)將RAMl輸出端口 wrl保留數(shù)據(jù)M+2寫(xiě)入RAM2的地址2中，將RAM2輸出端口 wr2保留數(shù)據(jù)2寫(xiě)入RAM3的地址2中，以此類(lèi)推。當(dāng)寫(xiě)地址到達(dá)M-1時(shí)，在高倍時(shí)鐘下，所有RAM按照地址O至M-1的順序同時(shí)讀出數(shù)據(jù)，其中RAMl至RAMN和RAM2至RAMN+1讀出的數(shù)據(jù)分別與對(duì)應(yīng)的系數(shù)相乘相加后得到各路多相濾波結(jié)果，系數(shù)查找表可以復(fù)用從而節(jié)約資源。本實(shí)施例中，雙端口 RAM可以動(dòng)態(tài)配置分路路數(shù)，最大配置路數(shù)為2R，使得同時(shí)支持多