专利名称：利用并行处理技术的码分多址接收系统的利记博彩app
利用并行处理技术的码分多址接收系统属于无线通信及计算机应用技术领域。其主要技术特征在于采用并行计算机芯片实现多路码分多址接收系统中接收与发送部分的数字信号处理，各种数字信号处理算法均在并行计算机芯片中完成，另外采用ASIC芯片完成一些必要的系统控制任务，利用并行处理技术的码分多址接收系统很好地解决了在通用计算机芯片上用软件方法完成码分多址系统数字信号处理算法的问题，使成本降低。该系统可用于CDMA移动台和固定无线终端。
CDMA数字蜂窝移动通信系统由于具有容量大、抗干扰性强、保密性好等特点，正越来越引起人们的重视。利用并行处理技术的码分多址接收系统作为CDMA无线环路接入系统中的用户设备，可以广泛用于架设电话线路困难的各种场合。对于开发者来说，它具有信令简单，开发周期短的优点。
目前由于CDMA码分多址接收系统是一个用户占用一个接收、发射器，而且是采用专用集成电路，因而其成本较高。随着并行计算技术及超大规模计算机芯片技术的飞速发展，在并行计算机处理芯片上用软件方法完全可以实现过去由硬件完成的一部分功能。通用计算机芯片由于生产规模大，因而价格较低，是实现大众化通信设备的极好途径。
我们先介绍利用并行处理技术的码分多址接收系统组成原理，然后根据系统组成原理图，从硬件和软件两方面介绍系统的各部分。
图1是系统组成原理图。它由6部分构成①接收／发射设备，②模数／数模转换器，③前向信道，④反向信道，⑤信令处理及系统控制，⑥声码器。
一个CDMA信道分为前向信道和反向信道。对于用户设备，前向信道的主要工作是进行解扩，信道解码和信源解码。反向信道的主要工作是进行信源编码，信道编码，扩频调制。由CDMA基站发来的信号经RF送到A／D进行模-数转换后以20ms为一帧送入前向信道进行处理。RF，A／D，D／A及反向信道均为硬件实现。前向信道，信令处理和系统控制，声码器均由SIMD芯片上的软件完成。
图2是系统的硬件结构框架图。它由6部分构成①接收／发射设备，②模数／数模转换器，③数据缓存，④控制电路，⑤并行计算机处理芯片，⑥话音设备。
并行处理器芯片是硬件部分的核心，以下主要介绍并行处理器芯片结构。
图3是并行处理器芯片的结构。它主要由标量处理器①和向量处理器②两部分构成。标量处理器由PowerPC扩展核心③和SIU④构成。向量处理器②由向量sequencer⑤，指令和数据高速缓存⑥，处理器阵列⑦，向量数据存储器⑧构成。标量处理器①和向量处理器②通过U总线相连，向量处理器与I／O子系统⑩通过T总线相连，总线桥⑨连接U总线和T总线。I／O子系统⑩负责与外部进行数据交换，它具有很高的带宽。
标量处理器的PowerPC扩展核心③为一个32位的RISC处理器。该处理器的指令使用PowerPC的定点指令集。SIU为系统接口单元。标量部分主要用来进行系统控制。
向量处理器阵列⑦由16个16位的处理器构成，其基本特点可归纳如下●每个处理器有一个算术逻辑部件ALU；●每个处理器有2K字节的存储器；●对于指令和数据各有1K字节的高速缓存；●大多数指令在一个向量处理器时钟周期内完成，在部分情况下一个周期可执行两条指令；●一次乘-加运算可在一个周期内完成；●处理器到处理器通信网络支持混洗交换，蝶形变换及双向相邻数据移动。可对Viterbi译码器，FFT，向量内积，各种数字滤波器的计算提供高效的支持。
根据这种结构的特点，为了充分发挥该芯片各部分的处理能力，我们用标量部件进行系统控制和信令处理，用向量部件完成前向信道信号处理及语音的编码和解码。这是因为，IS-95中规定的移动台和基站间的信令交换，主要是进行消息数据的处理，数值计算量较少，适合于用标量部件完成。在前向信道信号处理及语音的编码和解码的过程中，由于许多算法中都有大量的可并行执行的成分，它们的并行化效果很好，所以用向量部件完成这些部分可以显著提高系统的处理能力。标量部件和向量部件可以通过相连的总线进行数据交换。
图4是系统的软件结构图。它由两大部分构成在向量处理器上实现的QCELP声码器和前向信道软件模块，在标量处理器上实现的多线程管理及状态处理程序。
电源接通后系统进入初始化状态。它为每个线程建立一个不定长的线程表，系统用它来进行线程管理。线程表格式为
●线程号用数字1-4指定一个线程●状态号用数字1-3指定该线程目前所处的状态●子状态入口目前所处状态的子状态●参数个数用来记录目前子状态中应记录参数的个数●参数1-n各子状态中应记录的各种参数基于线程表的线程调度管理方法为1．按以下方法计算出将要在SE上运行的下一个线程号新线程号=(原线程号+1)(mod(系统实际线程数))；2．根据新线程号找到它的线程表；3．在线程表中找到线程状态和子状态入口；4．转入子状态。
下面对图4作进一步描述对于每一个20毫秒的数据帧时间内，多线程管理调度模块调度每个线程运行一次，这些线程将根据它们各自的状态／子状态记录以及运行参数进入一个信令状态，然后直接进入一个子状态，这些子状态的工作过程在IS-95标准中有详细规定，这些子状态可以调用前向信道软件模块对一帧数据解码或往语音编码器中发送或接收一帧语音数据，若子状态需要转移到别的子状态，则在状态／子状态环境参数记录模块中修改线程表的状态／子状态及参数，如果有错误发生则转入错误处理模块进行出错处理。
权利要求
1．利用并行处理技术的码分多址接收系统是一项属于计算机与通信领域的发明专利，其特征是利用SIMD并行处理计算机芯片实现码分多址系统的信号处理；
2．根据权利要求1所述的利用并行处理技术的码分多址接收系统，其特征在于使用SIMD并行处理模型与方法实现快速数字信号处理，这种模型中包括标量处理器和向量处理器两部分，向量处理器各处理单元之间的通信网络支持混洗交换，蝶形变换及双向相邻数据移动的功能；
3．根据权利要求1所述的利用并行处理技术的码分多址接收系统，其特征是在SIMD并行处理计算机芯片上用标量处理器实现多线程处理方式，分时处理四路用户信号，用向量处理器完成信道及信源的编解码。
全文摘要
利用并行处理技术的码分多址接收系统属于无线通信及计算机应用技术领域。其主要技术特征在于采用并行计算机芯片实现多路码分多址接收系统中接收与发送部分的数字信号处理,各种数字信号处理算法均在并行计算机芯片中完成,另外采用ASIC芯片完成一些必要的系统控制任务。利用并行处理技术的码分多址接收系统很好地解决了在通用计算机芯片上用软件方法完成码分多址系统数字信号处理算法的问题。使成本降低。该系统可用于CDMA移动台和固定无线终端。
文档编号G06F13/00GK1206152SQ9711254
公开日1999年1月27日 申请日期1997年7月22日 优先权日1997年7月22日
发明者高文, 汤军其, 孙彤, 江海, 高德刚, 冯凤华, 刘进军, 王小川, 马旭, 朱嵘, 赵巍, 王滨, 李惠科 申请人:北京算通科技发展有限公司