Efficient Memory/Bandwidth Utilization Data Compression Techniques in Wireless Data Processing SoC Systems

Silpa Rose Mary

doi:10.1109/TC.2026.3672461

2026-03-11

PRE

Silpa Rose Mary

Zaheer Khan

DOI：10.1109/TC.2026.3672461

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为应对电信和雷达传感器中日益增长的无线数据处理需求，集成可编程处理器和硬件加速器的异构多处理器片上系统（MPSoC）正被越来越多地采用。随着电信和雷达片上系统（SoC）中用于处理数据的多输入多输出（MIMO）元件数量增加，这些SoC的计算复杂度和面积也随之增长。MIMO技术的使用还增加了跨互连的数据传输量和MPSoC片上存储器中的数据存储需求。数据压缩是减少无线数据处理SoC中内存大小、数据传输时间和通信带宽需求的重要方法。本文重点关注应用于电信和汽车雷达的无线数据处理SoC的高效内存和带宽利用数据压缩技术。为此，我们的贡献分为两个方面：首先，我们全面回顾了在减少SoC互连带宽利用率和最小化片上内存使用方面发挥关键作用的损失型和无损型压缩技术，提供了用于数据压缩的压缩技术使用分类，并提出了无线数据处理SoC的压缩技术综合分类法。我们提出，尽管当前汽车雷达SoC利用数据压缩技术以节省片上内存大小，但在前端到基带的同相和正交（IQ）数据传输中进行压缩对于MIMO雷达现已至关重要。这是由于这些雷达集成了大量接收处理链以提高其分辨率，以满足自动驾驶的严格要求。我们的第二项贡献是设计汽车雷达IQ数据压缩。通过使用我们收集的、由德州仪器（TI）AWR1642雷达SoC获取的真实雷达数据，我们进行了雷达IQ数据分析。我们还提出了两种雷达数据压缩技术用于雷达数据传输，并证明块浮点（BFP）压缩的性能优于块缩放（BSC）压缩。我们的结果表明，汽车雷达IQ数据可压缩50%而不降低雷达检测性能。

Keyword:

Data compression

memory

bandwidth

SoC

BFP

BSC

cellular networks

radar sensor

MIMO

wireless communication

lossy data compression