基带芯片、信号系统和基带芯片控制方法与流程

本发明涉及通信，尤其涉及一种基带芯片、信号系统和基带芯片控制方法。

背景技术：

1、5g无线技术在全球的成功对人类生活的许多方面产生了重大影响。对于即将到来的5g(b5g)和6g时代，无线网络迫切需要从消费者应用向以生产为中心的需求发展，最终为不同的垂直行业提供全面支持；在此背景下，基带芯片作为移动通信系统技术密集度最高的部分之一，其设计和实现对于支撑b5g/6g产业发展至关重要。

2、相关技术中，系统级基带芯片功能比较单一，无法满足快速增长的信号处理需求，而通过不同功能模块的组合设计基带芯片时，各模块之间的信息传递效率低，导致通信效率低。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种基带芯片、信号系统和基带芯片控制方法。

2、第一方面，本发明提供一种基带芯片，包括：

3、信道估计模块，所述信道估计模块用于接收第一解扰数据，根据高斯近似消息传递gamp算法对所述第一解扰数据和噪声方差进行计算，得到信道估计矩阵，并对所述信道估计矩阵进行子载波-天线维度的数据转换，得到目标矩阵；

4、多天线发送和接收mimo信号检测模块，所述mimo信号检测模块用于对第二解扰数据和所述目标矩阵采用高斯近似干扰置信传播gai_bp进行迭代处理，并采用乒乓存储技术对迭代过程中的数据进行缓存和读取控制处理，在目标迭代次数后对最终迭代结果进行软解调得到比特软信息；

5、译码模块，所述译码模块用于根据置信传播bp算法对比特软信息进行译码，得到译码结果，并对所述译码结果进行校验，得到校验数据，以实现以太帧封装和发送；

6、其中，所述信道估计模块、所述mimo信号检测模块和所述译码模块均采用基于消息传递因子图模型构建得到；所述噪声方差基于所述第一解扰数据确定，所述第一解扰数据和所述第二解扰数据均是基于对输入的信号数据依次进行以太帧获取、解析和预处理得到。

7、可选地，所述基带芯片还包括：

8、以太接口，所述以太接口用于对所述输入的信号数据进行目标处理，得到接收侧以太帧；所述目标处理包括串行通信、时钟恢复、信道均衡、信号加扰/解扰、信号编码/解码、弹性缓存、链路监测、数据转发控制、数据组帧、标记及数据校验中的至少一项。

9、可选地，所述以太接口包括：

10、serdes，所述serdes用于对所述输入的信号数据进行串行通信、时钟恢复和信道均衡的处理，得到第一处理数据；

11、物理编码子层pcs，所述pcs用于对所述第一处理数据进行信号加扰或解扰、信号编码或解码、弹性缓存和链路监测的处理，得到第二处理数据；

12、介质访问控制层mac，所述mac用于对所述第二处理数据进行数据转发控制、数据组帧、标记和数据校验的处理，得到所述接收侧以太帧。

13、可选地，所述基带芯片还包括：

14、解析模块，所述解析模块用于对接收侧以太帧进行解析和错包识别，得到目标以太帧数据字段；

15、预处理模块，所述预处理模块用于对所述目标以太帧数据字段进行跨时钟处理、位宽转换、相位补偿和数据解扰，得到多个解扰数据；所述多个解扰数据包括所述第一解扰数据和所述第二解扰数据；所述解析模块和所述预处理模块采用流水线设计；

16、封装模块，所述封装模块用于对所述校验数据依次进行位宽转换和跨时钟域转换，得到转换后的数据，并在所述转换后的数据属于业务数据的情况下，对所述转换后的数据按照以太帧格式标记，得到封装数据；

17、其中，所述封装模块还用于将所述封装数据发送至以太接口。

18、可选地，所述译码模块包括：

19、至少两个不同译码器，所述两个不同译码器用于确定所述译码结果；

20、译码标准配置单元，设置于所述至少两个不同译码器的外围，所述译码标准配置单元包括高速数据缓存及控制模块，速率匹配模块，译码相关参数配置模块。

21、可选地，所述至少两个不同译码器包括：

22、低密度奇偶校验码ldpc译码器，所述ldpc译码器采用块并行和行更新的译码架构；所述ldpc译码器用于对比特软信息进行迭代更新译码和crc校验，得到第一校验数据；

23、极化码polar译码器，所述polar译码器采用单列译码架构，所述polar译码器用于通过运算单元的并行处理对译码软信息进行快速迭代和crc校验，得到第二校验数据；

24、其中，所述校验数据为所述第一校验数据和所述第二校验数据中的一项。

25、可选地，所述mimo信号检测模块采用完全展开架构和流水线设计得到。

26、可选地，所述基带芯片还包括：

27、spi接口和配置管理模块，所述spi接口用于配置所述基带芯片的用户号、解码模式、并行度、迭代计数、校验模式、相位补偿值和扰码向量；

28、所述spi接口还用于监控所述基带芯片的状态和实现多个基带芯片的扩展部署。

29、可选地，所述基带芯片的运算单元采用通用设计架构。

30、第二方面，本发明还提供一种信号系统，包括：

31、多个基带芯片，每个接待芯片支持多收多发mimo场景，以实现大规模mimo系统用户侧基带信号处理。

32、第三方面，本发明还提供一种基带芯片控制方法，包括：

33、接收第一解扰数据，根据高斯近似消息传递gamp算法对所述第一解扰数据和噪声方差进行计算，得到信道估计矩阵，并对所述信道估计矩阵进行子载波-天线维度的数据转换，得到目标矩阵；所述噪声方差基于所述第一解扰数据确定；

34、对第二解扰数据和所述目标矩阵采用高斯近似干扰置信传播gai_bp进行迭代处理，并采用乒乓存储技术对迭代过程中的数据进行缓存和读取控制处理，在目标迭代次数后对最终迭代结果进行软解调得到比特软信息；所述第一解扰数据和所述第二解扰数据均是基于对输入的信号数据依次进行以太帧获取、解析和预处理得到；

35、根据置信传播bp算法对比特软信息进行译码，得到译码结果，并对所述译码结果进行校验，得到校验数据，以实现以太帧封装和发送。

36、第四方面，本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述基带芯片控制方法。

37、第五方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述基带芯片控制方法。

38、第六方面，本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述基带芯片控制方法。

39、本发明提供的基带芯片、信号系统和基带芯片控制方法，通过信道估计模块对第一解扰数据和噪声方差计算得到信道估计矩阵，通过mimo信号检测模块采用高斯近似干扰置信传播和乒乓存储技术获取比特软信息，通过译码模块对比特软信息进行译码和校验，并完成帧结构封装和发送，通过消息传递因子图模型构建各模块，以使基带芯片同时具备解扰、信道估计、mimo检测、信道译码、crc校验等功能，提高了基带信号处理效率。