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专利号: 2020101160338
申请人: 母国标
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2025-07-31
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种多路中频数字信号处理装置,其特征在于,包括:发送通道和接收通道;

所述发送通道,具有m个第一数据接口和m个第二数据接口,包括一组可软件编程的第一处理器,用于对通过所述m个第一数据接口获取的m路数据时分复用为1路数据,采用所述一组可软件编程的第一处理器对1路数据分段进行中频运算处理,并将运算处理完毕的1路数据进行时分解复用为m个第二数据接口的数据,实现数据的发送处理;

所述接收通道,具有k个第三数据接口和k个第四数据接口,包括一组可软件编程的第二处理器,用于对通过所述k个第三数据接口获取的k路数据时分复用为1路数据,采用所述一组可软件编程的第二处理器对1路数据分段进行中频运算处理,并将运算处理完毕的所述1路数据进行时分解复用为k个第四数据接口的数据,实现数据的接收处理;

所述一组可软件编程的第一处理器包括N路所述第一处理器,N的取值为大于1的正整数;所述发送通道还包括第一DDR控制器、与所述第一DDR控制器连接的第一缓存模块和第一加载模块、N+1路第一DDR存储器;

所述第一DDR控制器还连接N路第一处理器;其中,第n路第一处理器与第n路和第n+1路的第一DDR存储器对应,n的取值为1,2,…,N;

每路所述第一DDR存储器中均设置有m路DDR存储区,其中,第x路DDR存储区用于存储第x路数据对应的处理数据,x的取值为1,2,…,m;

所述第一DDR控制器用于将所述第一缓存模块中第x路缓存区的数据写入第1路所述第一DDR存储器中第x路DDR存储区;针对所述m路数据所需的多个处理环节,轮询选通各处理环节所需的所述第一处理器和所述第一DDR存储器的通道;选通第一个处理环节所需的第1路所述第一处理器和第1路所述第一DDR存储器的通道后,选通第1路所述第一处理器和第2路所述第一DDR存储器的通道,以便第1路所述第一处理器轮流读取并处理第1路所述第一DDR存储器中第1路,第2路,……,第m路存储区的数据,然后将处理的第x路存储区的数据写入第2路所述第一DDR存储器中第x路DDR存储区;从第二个处理环节开始,选通当前处理环节所需的第n路所述第一处理器和第n路所述第一DDR存储器的通道后,选通第n路所述第一处理器和第n+1路所述第一DDR存储器的通道,以便第n路所述第一处理器轮流读取并处理第n路所述第一DDR存储器中第1路,第2路,……,第m路存储区的数据,然后将处理的第x路存储区的数据写入第n+1路所述第一DDR存储器中第x路DDR存储区;

所述第一加载模块中设置有m路加载区,用于加载最后一个处理环节时写入的第N+1路第一DDR存储器中m路数据,其中,第x路加载区,用于加载第x路数据并发送;

所述一组可软件编程的第二处理器包括P路所述第二处理器,P的取值为大于1的正整数;所述接收通道还包括第二DDR控制器、与所述第二DDR控制器连接的第二缓存模块和第二加载模块、P+1路第二DDR存储器;

所述第二DDR控制器还连接有P路第二处理器;其中,第p路第二处理器与第p路和第p+1路的第二DDR存储器对应,p的取值为1,2,…,P;

每路所述第二DDR存储器中均设置有k路DDR存储区,其中,第y路DDR存储区用于存储第y路数据对应的处理数据,y的取值为1,2,…,k;

所述第二DDR控制器用于将所述第二缓存模块中第y路缓存区的数据写入第1路所述第二DDR存储器中第y路DDR存储区;针对所述k路数据所需的多个处理环节,轮询选通各处理环节所需的所述第二处理器和所述第二DDR存储器的通道;选通第一个处理环节所需的第1路所述第二处理器和第1路所述第二DDR存储器的通道后,选通第1路所述第二处理器和第2路所述第二DDR存储器的通道,以便第1路所述第二处理器轮流读取并处理第1路所述第二DDR存储器中第1路,第2路,……,第k路存储区的数据,然后将处理的第y路存储区的数据写入第2路所述第二DDR存储器中第y路DDR存储区;从第二个处理环节开始,选通当前处理环节所需的第p路所述第二处理器和第p路所述第二DDR存储器的通道后,选通第p路所述第二处理器和第p+1路所述第二DDR存储器的通道,以便第p路所述第二处理器轮流读取并处理第p路所述第二DDR存储器中第1路,第2路,……,第k路存储区的数据,然后将处理的第y路存储区的数据写入第p+1路所述第二DDR存储器中第y路DDR存储区;

所述第二加载模块中设置有k路加载区,用于加载最后二个处理环节时写入的第P+1路第二DDR存储器中k路数据,其中,第y路加载区,用于加载第y路数据并发送。

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第一DDR控制器,具体用于:

当第n路所述第一DDR存储器中第x路DDR存储区写数据完毕后,则输出读ready[x]=1以标志第n路所述第一DDR存储器中第x路储存区读数据有效,以便第n路所述第一处理器检测到第n路所述第一DDR存储器的读ready[x]=1时向所述第一DDR控制器发送读请求;

接收到第n路所述第一处理器的读请求时,选通第n路所述第一DDR存储器和第n路所述第一处理器的通道,以便第n路所述第一处理器读取并处理第n路所述第一DDR存储器的第x路DDR存储区的数据;

当第n路所述第一DDR存储器中第x路DDR存储区中数据被读取完成后,则输出写ready[x]=1以标志第n路所述第一DDR存储器中第x路储存区写数据有效,以便所述第一缓存模块检测到第1路所述第一DDR存储器的写ready[x]=1或者第n路所述第一处理器检测到第n+1路所述第一DDR存储器的写ready[x]=1时向所述第一DDR控制器发送写请求;

接收到所述第一缓存模块的写请求时,根据第x路写请求将第x路缓存区的数据写入第

1路所述第一DDR存储器中第x路DDR存储区;

接收到第n路所述第一处理器的写请求时,选通第n+1路所述第一DDR存储器和第n路所述第一处理器的通道,以便第n路所述第一处理器将处理后的第x路数据写入第n+1路所述第一DDR存储器的第x路存储区;当第n+1路所述第一DDR存储器中第x路DDR存储区写数据完毕后,则向第n+1路所述第一处理器或向所述第一加载模块输出读ready[x]=1以标志第n+

1路所述第一DDR存储器中第x路储存区读数据有效,以便第n+1路所述第一处理器检测到第n+1路所述第一DDR存储器的读ready[x]=1时向所述第一DDR控制器发送读请求以及所述第一加载模块检测到第N+1路所述第一DDR存储器的读ready[x]=1时向所述第一DDR控制器发送读请求;

接收到所述第一加载模块的读请求时,根据第x路读请求读取第N+1路所述第一DDR存储器中的第x路数据输出到第一加载模块。

3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第一缓存模块包括设置有m路缓存队列FIFO的缓存器和所述缓存器对应的FIFO控制器,其中,一个FIFO占用一个缓存区,所述m路缓存队列FIFO中的第x路FIFO用于缓存所述m路数据中的第x路数据;

当所述缓存器中第x路FIFO的写地址和读地址差值大于第一预设值level1,则输出rd_valid[x]=1以标志第x路FIFO读数据有效,level1大于等于1,小于FIFO的深度;

当所述缓存器对应的FIFO控制器检测到所述第一DDR控制器针对第1路所述第一DDR存储器输出的写ready[x]=1以标志第1路所述第一DDR存储器中第x个储存区写数据有效,且所述第x路FIFO的rd_valid[x]=1,则第x路FIFO的读模块FIFO RD输出rd=1以标志对第x路FIFO的读请求有效,所述缓存器对应的FIFO控制器读取第x路FIFO的数据,再将m路缓存队列FIFO读取的低速数据时序复用为1路高速的数据时序,转换为写数据时序,并输出写请求到所述第一DDR控制器;

相应的,读缓存的数据写入DDR存储器时,所述第一DDR控制器具体用于若接收到所述缓存器对应的FIFO控制器的写请求时,第1路所述第一DDR存储器对应的写ready[x]=1且所述缓存器中第x路FIFO的读rd_valid[x]=1,则将所述缓存器中第x路FIFO的数据写入所述第一DDR存储器的第x路DDR存储区;若接收到所述缓存器对应的FIFO控制器的写请求,且接收到第1路所述第一处理器对第1路所述第一DDR存储器的读请求,且第1路所述第一DDR存储器任一路存储区对应的读ready=1,则设置第1路所述第一DDR存储器所有路存储区的写ready=0以标志写数据无效,来表示此时第1路所述第一DDR存储器不可写入数据,以通知所述缓存器对应的FIFO控制器暂停写入数据,并反压FIFO RD输出rd=0以标志对当前第x路FIFO不可读取数据以暂停读取FIFO数据,待第1路所述第一处理器对第1路所述第一DDR存储器的读取操作完成后,再根据第1路所述第一DDR存储器各路存储区的写ready[x]状态,通知所述缓存器对应的FIFO控制器恢复继续写入数据。

4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第一加载模块包括设置有m路加载队列FIFO的加载器和所述加载器对应的FIFO控制器,其中,一个FIFO占用一个加载区,所述m路加载队列FIFO中的第x路FIFO用于加载所述m路数据中的第x路数据;

当所述加载器中每路FIFO的写地址和读地址差值大于第一预设值full1,则每路输出rd_valid[x]=1以标志每路FIFO读数据有效,当每路FIFO均输出读数据有效的时刻,所述加载器对应的FIFO控制器控制每路FIFO的读模块FIFO RD输出rd=1以标志对第x路FIFO的读命令有效,以使每路FIFO同时对齐读取数据并发送;当所述加载器中每路FIFO的写地址和读地址差值小于第二预设值empty1,则每路输出wr_valid[x]=1以标志每路FIFO写数据有效,full1大于或等于empty1,且full1小于FIFO的深度;

当所述加载器对应的FIFO控制器检测到所述第一DDR控制器针对第N+1路所述第一DDR存储器输出的读ready[x]=1以标志第N+1路所述第一DDR存储器中第x个储存区读数据有效,且所述第x路FIFO的wr_valid[x]=1,则第x路FIFO的写模块FIFO WR输出wr=1以标志对第x路FIFO的写请求有效,所述加载器对应的FIFO控制器向所述第一DDR控制器输出读请求并读取N+1路所述第一DDR存储器第x路存储区的数据,再将来自所述第一DDR控制器的1路高速的读取数据时序进行解复用为m路低速数据时序,转换为写数据时序输出到每路FIFO,向每路FIFO写入读到的数据;

相应的,读取第一DDR存储器的数据写入到FIFO时,所述第一DDR控制器具体用于若接收到所述加载器对应的FIFO控制器针对第N+1路所述第一DDR存储器的读请求时,第N+1路所述第一DDR存储器对应的读ready[x]=1且所述加载器第x路的FIFO写wr_valid[x]=1时,则将第N+1路所述第一DDR存储器第x路存储区的数据读取输出到所述加载器对应的FIFO控制器;若接收到所述加载器对应的FIFO控制器针对第N+1路所述第一DDR存储器的读请求时,接收到第N路所述第一处理器对第N+1路所述第一DDR存储器的写请求,且第N+1路所述第一DDR存储器任一路存储区的写ready=1,则设置第N+1路所述第一DDR存储器所有路存储区的读ready=0以标志读数据无效,来表示此时第N+1路所述第一DDR存储器不可读数据,通知所述加载器对应的FIFO控制器暂停读取数据,并反压写模块FIFO WR输出wr=0以标志此时第x路FIFO不可写入数据,暂停向第x路FIFO写入数据,待第N路所述第一处理器对第N+1路所述第一DDR存储器的写操作完成后,再根据第N+1路所述第一DDR存储器各路存储区的读ready[x]状态,通知所述加载器对应的FIFO控制器恢复继续读取数据。

5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第二DDR控制器,具体用于:

当第p路所述第二DDR存储器中第y路DDR存储区写数据完毕后,则输出读ready[y]=1以标志第p路所述第二DDR存储器中第y路储存区读数据有效,以便第p路所述第二处理器检测到第p路所述第二DDR存储器的读ready[y]=1时向所述第二DDR控制器发送读请求;

接收到第p路所述第二处理器的读请求时,选通第p路所述第二DDR存储器和第p路所述第二处理器的通道,以便第p路所述第二处理器读取并处理第p路所述第二DDR存储器的第y路DDR存储区的数据;

当第p路所述第二DDR存储器中第y路DDR存储区中数据被读取完成后,则输出写ready[y]=1以标志第p路所述第二DDR存储器中第y路储存区写数据有效,以便所述第二缓存模块检测到第1路所述第二DDR存储器的写ready[x]=1或者第p路所述第二处理器检测到第p+1路所述第二DDR存储器的写ready[y]=1时向所述第二DDR控制器发送写请求;

接收到所述第二缓存模块的写请求时,根据第y路写请求将第y路缓存区的数据写入第

1路所述第二DDR存储器中第y路DDR存储区;

接收到第p路所述第二处理器的写请求时,选通第p+1路所述第二DDR存储器和第p路所述第二处理器的通道,以便第p路所述第二处理器将处理后的第y路数据写入第p+1路所述第二DDR存储器的第y路存储区;

当第p+1路所述第二DDR存储器中第y路DDR存储区写数据完毕后,则向第p+1路所述第二处理器或向所述第二加载模块输出读ready[y]=1以标志第p+1路所述第二DDR存储器中第y路储存区读数据有效,以便第p+1路所述第二处理器检测到第p+1路所述第二DDR存储器的读ready[y]=1时向所述第二DDR控制器发送读请求以及所述第二加载模块检测到第P+1路所述第二DDR存储器的读ready[y]=1时向所述第二DDR控制器发送读请求;

接收到所述第二加载模块的读请求时,根据第y路读请求读取第P+1路所述第二DDR存储器中的第y路数据输出到第二加载模块。

6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述第二缓存模块包括设置有k路缓存队列FIFO的缓存器和所述缓存器对应的FIFO控制器,其中,一个FIFO占用一个缓存区,所述k路缓存队列FIFO中的第y路FIFO用于缓存所述k路数据中的第y路数据;

当所述缓存器中第y路FIFO的写地址和读地址差值大于第二预设值level2,则输出rd_valid[y]=1以标志第y路FIFO读数据有效,level2大于等于1,小于FIFO的深度;

当所述缓存器对应的FIFO控制器检测到所述第二DDR控制器针对第1路所述第二DDR存储器输出的写ready[y]=1以标志第1路所述第二DDR存储器中第y个储存区写数据有效,且所述第y路FIFO的rd_valid[y]=1,则第y路FIFO的读模块FIFO RD输出rd=1以标志对第y路FIFO的读请求有效,所述缓存器对应的FIFO控制器读取第y路FIFO的数据,再将从k路缓存队列FIFO读取的低速数据时序复用为1路高速的数据时序,转换为写数据时序,并输出写请求到所述第二DDR控制器;

相应的,读缓存的数据写入DDR存储器时,所述第二DDR控制器具体用于若接收到所述缓存器对应的FIFO控制器的写请求时,第1路所述第二DDR存储器对应的写ready[y]=1且所述缓存器中第y路FIFO的读rd_valid[y]=1,则将所述缓存器中第y路FIFO的数据写入所述第二DDR存储器的第y路DDR存储区;若接收到所述缓存器对应的FIFO控制器的写请求,且接收到第1路所述第二处理器对第1路所述第二DDR存储器的读请求,且第1路所述第二DDR存储器任一路存储区对应的读ready=1,则设置第1路所述第二DDR存储器所有路存储区的写ready=0以标志写数据无效,来表示此时第1路所述第二DDR存储器不可写入数据,以通知所述缓存器对应的FIFO控制器暂停写入数据,并反压FIFO RD输出rd=0以标志对当前第y路FIFO不可读取数据以暂停读取FIFO数据,待第1路所述第二处理器对第1路所述第二DDR存储器的读取操作完成后,再根据第1路所述第二DDR存储器各路存储区的写ready[y]状态,通知所述缓存器对应的FIFO控制器恢复继续写入数据。

7.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述第二加载模块包括设置有k路加载队列FIFO的加载器和所述加载器对应的FIFO控制器,其中,一个FIFO占用一个加载区,所述k路加载队列FIFO中的第y路FIFO用于加载所述k路数据中的第y路数据;

当所述加载器中每路FIFO的写地址和读地址差值大于第三预设值full2,则每路输出rd_valid[y]=1以标志每路FIFO读数据有效,当每路FIFO均输出读数据有效的时刻,所述加载器对应的FIFO控制器控制每路FIFO的读模块FIFO RD输出rd=1以标志对第y路FIFO的读命令有效,以使每路FIFO同时对齐读取数据并发送;当所述加载器中每路FIFO的写地址和读地址差值小于第四预设值empty2,则每路输出wr_valid[y]=1以标志每路FIFO写数据有效,full2大于或等于empty2,且full2小于FIFO的深度;

当所述加载器对应的FIFO控制器检测到所述第二DDR控制器针对第P+1路所述第二DDR存储器输出的读ready[y]=1以标志第P+1路所述第二DDR存储器中第y个储存区读数据有效,且所述第y路FIFO的wr_valid[y]=1,则第y路FIFO的写模块FIFO WR输出wr=1以标志对第y路FIFO的写请求有效,所述加载器对应的FIFO控制器向所述第二DDR控制器输出读请求并读取P+1路所述第二DDR存储器第y路存储区的数据,再将来自所述第二DDR控制器的1路高速的读取数据时序进行解复用为k路低速数据时序,转换为写数据时序输出到每路FIFO,向每路FIFO写入读到的数据;

相应的,读取第二DDR存储器的数据写入到FIFO时,所述第二DDR控制器具体用于若接收到所述加载器对应的FIFO控制器针对第P+1路所述第二DDR存储器的读请求时,第P+1路所述第二DDR存储器对应的读ready[y]=1且第二加载器第y路的FIFO写wr_valid[y]=1时,则将第P+1路所述第二DDR存储器第y路存储区的数据读取输出到所述加载器对应的FIFO控制器;若接收到所述加载器对应的FIFO控制器针对第P+1路所述第二DDR存储器的读请求时,接收到第p路所述第二处理器对第P+1路所述第二DDR存储器的写请求,且第P+1路所述第二DDR存储器任一路存储区的写ready=1,则设置第P+1路所述第二DDR存储器所有存储区的读ready=0以标志读数据无效,来表示此时第P+1路所述第二DDR存储器不可读数据,通知所述FIFO控制器暂停读取数据,并反压写模块FIFO WR输出wr=0以标志此时第y路FIFO不可写入数据,暂停向第y路FIFO写入数据,待第P路所述第二处理器对第P+1路所述第二DDR存储器的写操作完成后,再根据第P+1路所述第二DDR存储器各路存储区的读ready[y]状态,通知所述FIFO控制器恢复继续读取数据。

8.一种多路中频数字信号处理方法,其特征在于,应用于如权利要求1~7任一项所述的多路中频数字信号处理装置,所述方法包括:

发送通道对通过m个第一数据接口获取的m路数据时分复用为1路数据,采用一组可软件编程的第一处理器对1路数据分段进行中频运算处理,并将运算处理完毕的1路数据进行时分解复用为m个第二数据接口的数据,实现数据的发送处理;

接收通道对通过k个第三数据接口获取的k路数据时分复用为1路数据,采用一组可软件编程的第二处理器对1路数据分段进行中频运算处理,并将运算处理完毕的1路数据进行时分解复用为k个第四数据接口的数据,实现数据的接收处理。