数字信号的自适应量化方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种数字信号的自适应量化方法及装置。
【背景技术】
[0002] 在数字信号处理系统中，不同信号处理操作所需的数据位宽会有较大差异，若整 个系统中全部使用相同的大位宽数据会导致资源浪费，而使用位宽不足的数据则会导致处 理结果和处理精度变差，故为了节约资源且又不影响处理结果和处理精度，在实际的信号 处理过程中，需要对大位宽进行合适的转换以适应数据处理的需求。
[0003] 相关技术提供了一种数字信号的位宽转换方法，即对接收的数据进行移位运算， 如按二进制形式把所有的数字向左移动对应的位数，高位移出（舍弃），低位的空位补零； 或者按二进制形式把所有的数字向右移动对应位数，低位移出（舍弃），高位的空位补符号 位，即正数补零，负数补1。
[0004] 但是，上述数字信号的位宽转换方法中，在较多比特位宽数据向较少比特位宽数 据转换时，会产生了较大的量化损失；例如，数据11，其二进制形式为"1011"，如将其转换 为2比特输出，采用直接移位的方式转换，则输出结果为二进制的" 10"，其低位的数据" 11" 被直接舍弃，产生了较大的量化损失。
[0005] 发明人在研究中发现，目前对于位宽进行合适的转换以适应数据处理的需求的方 法均不理想，针对这一问题，目前尚未提出有效的解决方式。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种数字信号的自适应量化方法及装置，采用统计和量化 结合的方式实现，统计中所需的统计参考数量和量化中所需的量化比较门限采用不同的设 置方式可以调整输出信号的分布形式，以减少量化损失。
[0007] 第一方面，本发明实施例提供了一种数字信号的自适应量化方法，包括：
[0008] 在当前的样本空间中，统计符合统计准则的输入信号的有效个数；统计准则包括 统计参考数量和统计参考门限；
[0009] 根据有效个数更新统计准则，得到趋于固定值的统计参考门限；
[0010] 对统计参考门限进行计算，得到量化比较门限集合；量化比较门限集合包括多个 量化比较门限值；
[0011] 将输入信号分别与各个量化比较门限值相比较，输出比较结果所在的量化比较门 限值区间对应的量化后的数据。
[0012] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，统 计符合统计准则的输入信号的有效个数，包括：
[0013] 根据输出分布形态和输出位宽，配置统计参考数量；
[0014] 根据预设的统计参考门限初始值和统计参考数量对应的统计准则，统计当前样本 空间中的输入信号的有效个数。
[0015] 结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种 可能的实施方式，其中，根据有效个数更新统计准则，包括：
[0016] 根据预设的统计参考门限初始值、统计参考数量、有效个数和预设的参考门限调 整系数，对统计参考门限进行迭代计算，得到趋于固定值的统计参考门限。
[0017] 结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种 可能的实施方式，其中，根据输出分布形态和输出位宽，配置统计参考数量，包括：
[0018] 根据信号的输入分布形态，确定信号的输出分布形态；
[0019] 利用数学工具，建立与输出分布形态相匹配的分布函数；
[0020] 根据分布函数的分布形态，统计分布函数对应的样本空间在预设能量区间中的样 本个数；
[0021] 按照公式A = ，计算参考数量；其中，R表示统计参考数量；K表示分布函数 对应的模拟样本空间的大小；T表示模拟样本空间在预设能量区间中的样本个数;M表示统 计样本空间的大小。
[0022] 结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四 种可能的实施方式，其中，统计分布函数对应的样本空间在预设能量区间中的样本个数包 括：
[0023] 以分布函数的对称轴为中心将分布函数的能量区间按输出位宽进行对称划分，得 到划分能量区间；
[0024] 在划分的能量区间中，确定分布函数的对称轴所在的能量区间；
[0025] 统计分布函数对应的样本空间在对称轴所在的能量区间中的样本个数。
[0026] 结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种 可能的实施方式，其中，对统计参考门限进行迭代计算包括：
[0027] 根据公式TH = THQ+(R-C)*(；e，对统计参考门限进行迭代计算；
[0028] 其中，TH表示下一个样本空间的统计参考门限；TH。表示当前样本空间的统计参考 门限；C表示当前大小为M的样本空间中符合统计规则的输入信号的个数；C cre为统计参考 门限的调整系数。
[0029] 第二方面，本发明实施例还提供了一种数字信号的自适应量化装置，包括：
[0030] 统计单元，用于在当前的样本空间中，统计符合统计准则的输入信号的有效个数； 统计准则包括统计参考数量和统计参考门限；
[0031] 更新单元，用于根据统计单元统计的有效个数更新统计准则，得到趋于固定值的 统计参考门限；
[0032] 计算单元，用于对更新单元得到的趋于固定值的每一个统计参考门限进行计算， 得到量化比较门限集合；量化比较门限集合包括多个量化比较门限值；
[0033] 比较单元，用于将输入信号分别与各个计算单元得到的量化比较门限值相比较， 输出比较结果所在的量化比较门限值区间对应的量化后的数据。
[0034] 结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，统 计单元包括：
[0035] 配置子单元，用于根据输出分布形态和输出位宽，配置统计参考数量；
[0036] 统计子单元，用于根据预设的统计参考门限初始值和配置子单元得到的统计参考 数量对应的统计准则，统计当前样本空间中的输入信号的有效个数。
[0037] 结合第二方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第二种 可能的实施方式，其中，更新单元包括：
[0038] 迭代计算子单元，用于根据预设的统计参考门限初始值、统计参考数量、有效个数 和预设的参考门限调整系数，对统计参考门限进行迭代计算；
[0039] 设置子单元，用于将迭代计算子单元得到的迭代计算的结果设置为趋于固定值的 统计参考门限。
[0040] 结合第二方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第三种 可能的实施方式，其中，配置子单元包括：
[0041] 确定模块，用于根据信号的输入分布形态，确定信号的输出分布形态；
[0042] 建立模块，用于利用数学工具，建立与确定模块确定的输出分布形态相匹配的分 布函数；
[0043] 统计模块，用于根据建立模块建立的分布函数的分布形态，统计分布函数对应的 样本空间在预设能量区间中的样本个数；
[0044] 计算模块，用于按照公式W = ，计算参考数量；其中，R表示统计参考数量； K κ表不分布函数对应的模拟样本空间的大小；τ表不模拟样本空间在预设能量区间中的样 本个数;M表示统计样本空间的大小。
[0045] 本发明实施例提供的一种数字信号的自适应量化方法及装置，在当前的样本空间 中，统计符合统计准则的输入信号的有效个数；统计准则包括统计参考数量和统计参考门 限；根据有效个数更新统计准则，得到趋于固定值的统计参考门限；对每一个趋于固定值 的统计参考门限进行计算，得到量化比较门限集合；量化比较门限集合包括多个量化比较 门限值；将输入信号分别与各个量化比较门限值相比较，输出比较结果所在的量化比较门 限值区间对应的量化后的数据，与现有技术中的对于位宽进行合适的转换以适应数据处理 的需求的方法均不理想相比，其采用数字信号的自适应量化采用统计和量化结合的方式实 现，统计中所需的统计参考数量和量化中所需的量化比较门限采用不同的设置方式可以调 整输出信号的分布形式，以减少量化损失。
[0046] 为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合 所附附图，作详细说明如下。
【附图说明】
[0047] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附 图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对 范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这 些附图获得其他相关的附图。
[0048] 图1示出了本发明实施例所提供的一种数字信号的自适应量化方法的基本结构 图；
[0049] 图2示出了本发明实施例所提供的一种数字信号的自适应量化方法的流程图；
[0050] 图3示出了本发明实施例所提供的一种数字信号的自适