基于DSP的電力線載波OFDM調(diào)制解調(diào)器

　　TMS320C6201的數(shù)據(jù)通路和流水線工作方式是對算法進行優(yōu)化從而獲得高性能的基礎。TMS320C6201有兩個可以進行數(shù)據(jù)處理的數(shù)據(jù)通路A和B，每個通路有4個功能單元(.L.S.M.D)和一個包括16個32位寄存器的寄存器組。功能單元執(zhí)行邏輯、位移、乘法、加法和數(shù)據(jù)尋址等操作。兩個數(shù)據(jù)尋址單元(.D1和.D2)專門負責寄存器組和存儲器之間的數(shù)據(jù)傳遞。在同一時刻，這些功能單元能夠并行地執(zhí)行多條指令。TMS320C6201對任何指令的操作都能分為幾個子操作，每個子操作由不同單元完成。對每個單元來說，每個時鐘周期可進入一條新指令，這樣在不同周期內(nèi)，不同單元可以處理不同的指令，這種工作方式稱?quot;流水線工作方式。TMS320C6201的特殊結(jié)構(gòu)，可使8條指令同時通過流水線的每個節(jié)拍，從而大大提高了機器的吞吐量。

　　為使代碼達到最大效率，程序?qū)⒈M可能將指令安排為并行執(zhí)行。為使指令并行操作，程序確定指令間的相關(guān)性，即一條指令必須發(fā)生在另一條指令之后。根據(jù)TMS320C6201的數(shù)據(jù)通路和流水線工作方式，在此給出一種高效實現(xiàn)16點Radix4FFT的方法。其基本思想是分解傳統(tǒng)的FFT蝶型算法循環(huán)體，將其分別展開在A、B通路內(nèi)計算兩個FFT蝶型算法。每個蝶型算法分別只分配自己這一側(cè)的寄存器組和功能單元。這樣在循環(huán)體內(nèi)兩個蝶型算法是完全不相關(guān)的，能夠并行執(zhí)行。下面給出基于C.S.Burrus和T.W.Parks的Radix4FFT算法的優(yōu)化算法的代碼實現(xiàn)。

　　void radix4(int n，short x[]， short w[])

　　{

　　int n1，n2，ie，wa1，wa2，wa3， wb1， wb2，wb3，ia0，ia1，ia2，ia3，ib0，ib1，ib2，ib3，j，k;

　　short ta，tb，ra1，ra2， rb1，rb2，sa1，sa2，sb1，sb2，coa1，coa2，coa3，cob1，cob2，cob3，sia1，sia2，sia3，sib1，sib2，sib3;

　　n2=n;

　　ie=1;

　　for(k=n;k>1;k>>=2)

　　{ //number of stage

　　n1=n2;

　　n2>>=2; // distance between input datas

　　wa1=0;

　　for(j=0;j

　　wb1=wa1+ie;

　　wa2=wa1+wa1;

　　wb2=wb1+wb1; //since heremost of the folow-ering two instructions are parallel

　　wa3=wa2+wa1;

　　wb3=wb2+wb1;

　　coa1=w[wa1*2+1];

　　cob1=w[wb1*2+1];

　　sia1=w[wa1*2];

　　sib1=w[wb1*2];

　　coa2=w[wa2*2+1];

　　cob2=w[wb2*2+1];

　　sia2=w[wa2*2];

　　sib2=w[wb2*2];

　　coa3=w[wa3*2+1];

　　cob3=w[wb3*2+1];

　　sia3=w[wa3*2];

　　sib3=w[wb3*2];

　　wa1=wb1+ie;

　　for(ia0=j，ib0=j+1;ia0

　　{//loop of two butterflies caculation

　　ia1=ia0+n2;

　　ib1=ib0+n2;

　　ia2=ia1+n2;

　　ib2=ib1+n2;

　　ia3=ia2+n2;

　　ib3=ib2+n2;

　　ra1=x[2*ia0]+x[2*ia2];

　　rb1=x[2*ib0]+x[2*ib2];

　　ra1=x[2*ia0]-x[2*ia2];

　　rb1=x[2*ib0]-x[2*ib2];

　　ta=x[2*ia1]+x[2*ia3];

　　tb=x[2*ib1]+x[2*ib3];

　　x[2*ia0]=ra1+ta; // x[2*ia0]

　　x[2*ib0]=rb1+tb; // x[2*ia0]

　　ra1=ra1-ta;

　　rb1=rb1-tb;

　　sa1=x[2*ia0+1]+x[2*ia2+1];

　　sb1=x[2*ib0+1]+x[2*ib2+1];

　　sa2=x[2*ia0+1]-x[2*ia2+1];

　　sb2=x[2*ib0+1]-x[2*ib2+1];

　　ta=x[2*ia1+1]+x[2*ia3+1];

　　tb=x[2*ib1+1]+x[2*ib3+1];

　　x[2*ia0+1]=sa1+ta;

　　x[2*ib0+1]=sb1+tb;

　　sa1=sa1-ta;

　　sb1=sb1-tb;

　　x[2*ia2]=(ra1*coa2+sa1*sia2)>>15;

　　x[2*ib2]=(rb1*cob2+sb2*sib2)>>15;

　　x[2*ia2+1]=(sa1*coa2-ra1*sia2)>>15;

　　x[2*ib2+1]=(sb1*cob2-rb1*sib2)>>15;

　　ta=x[2*ia1+1]-x[2*ia3+1];

　　ra1=ra2+ta;

　　rb1=rb2+tb;

　　ra2=ra2-ta;

　　rb2=rb2-tb;

　　ta=x[2*ia1]-x[2*ia3];

　　tb=x[2*ib1]-x[2*ib3];

　　sa1=sa2-ta;

　　sb1=sb2-tb;

　　sa2=sa2+ta;

　　sb2=sb2+tb;

　　x[2*ia1]=(ra1*coa1+sa1*sia1) >>15;

　　x[2*ib1]=(rb1*cob1+sb1*sib1) >>15;

　　x[2*ia1+1]=(sa1*coa1-ra1*sia1)>>15;

　　x[2*ib1+1]=(sb1*cob1-rb1*sib1)>>15;

　　x[2*ia3]=(ra2*coa3+sa2*sia3) >>15;

　　x[2*ib3]=(rb2*cob3+sb2*sib3) >>15;

　　x[2*ia3+1]=(sa2*coa3-ra2*sia3)>>15;

　　x[2*ib3+1]=(sb2*cob3-rb2*sib3)>>15;

　　}

　　}

　　ie <<=2

　　}

　　}