在OFDM系统中的快速傅里叶变换处理技术方案

技术编号:3483248 阅读:245 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于OFDM接收机的FFT处理器包括多个相互关连的操作模块。该FFT处理器被配置为对接收的OFDM码元执行数据解调、信道估计和精密定时获取。该FFT处理器包括使用与信道估计和解调模块同享的存储器结构的流水线化的FFT引擎。该共享存储器结构和流水线化的FFT操作的组合允许在用于捕获下一个接收的码元的时间期间完成信道估计和解调处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在OFDM系统中的快速傅里叶变换处理 相关申请的交叉引用本申请要求于2005年3月11日提交的,题为"FAST FOURIER TRANSFORM"的临时申请No.60/660,855的优先权,并且在此转让给受让人并特 别结合在此作为参考。本申请涉及2006年3月IO日提交的,代理人档案号0505071U2,题为 "FAST FOURIER TRANSFORM TWIDDLE MULTIPLICATION,,的非临时美国专 利申请,并且特别结合在此作为参考资料。背景I. 领域本公开涉及无线通信领域和无线通信信号的处理的领域。尤其是,本公 开涉及正交频分多路复用(OFDM)信号的快速傅里叶变换(FFT)处理。II. 背景正交频分多路复用(OFDM)是多载波调制技术,其有效地将整个系统带 宽分割为多个(N)正交子频带。这些子频带还可以称为频调(tone)、子载波、频 段(bin)和频道。对于OFDM,每个子频带与可以以数据调制的各自的子载波相 关联。在无线通信系统中,射频(RF)调制信号可以经由许多的信号通路从发射机传播到接收机。如果信号通路具有不同的延迟,那么,在接收机上的接收信号将 包括多个具有不同增益和延迟的发送信号的实例。这个在无线信道中的时间扩散导致频率选择性衰落,其特征在于在系统带宽上变化的频率响应。对于OFDM系统,N个子频带因此可以经历不同的有效信道,并且因此可以与不同的复信道增益相关联。与在其他的通信系统中的接收信号的处理相比,OFDM系统的处理明显更加复杂。依据处理能力,所需的大量处理导致接收机很大的负担。希望在OFDM 接收机中提高处理性能的能力以允许利用调制方案通信系统的更大扩展。简要概述在此描述了一种用于OFDM接收机的FFT处理器和用于在OFDM系统 中处理接收的码元的方法。该FFT处理器包括配置为执行数据解调、信道估计和 对于接收的OFDM码元的精密定时捕获的多个相互关连的操作模块。该FFT处理 器包括使用与信道估计和解调模块同享的存储器结构的流水线化的的FFT引擎。 该共享存储器结构和流水线化的FFT操作的组合允许在用于捕获下一个接收码元 的时间期间完成信道估计和解调处理。该共享存储器可以被安排为与它们支持的功能模块有关的多个存储体。 该FFT处理器的定时指示用于定址为各存储体的存储体、数据和控制多路复用器 的操作。流水线化的FFT引擎是FFT处理器的骨架,并且在由FFT处理器执行 的信道估计和时间捕获过程中使用。该信道估计值在下面的数据的后续处理中使 用。描述了一种实现在多级中适用旋转相乘的循环计数方法的FFT引擎。 当实现多级的FFT,诸如,基于8基数核心的实现时,该中间值需要乘以各旋转因 子。该FFT引擎利用最小数目的乘法器以在有效的流水线中执行旋转相乘。基于 FFT基数和在存储器的每行中的多个数值优化多个乘法器允许使用合理的区域量 和以最小循环数执行FFT功能。这些值的基本排序和分组允许以较少的循环数执 行FFT操作。—种方面包括一种用于处理OFDM码元的信号处理装置。该装置包括 包括多个存储体的存储器结构,解调模块,配置为接收OFDM码元的样值和将该 样值累加进在存储器结构内的多个交错存储器,和计算模块,配置为在多个交错存 储器的至少一个上执行频率域变换。—种方面包括一种用于处理OFDM码元的信号处理装置。该装置包括 包括多个存储体的存储器结构,解调模块,配置为接收对应于OFDM码元的样值, 并且在存储器结构内的样值存储器中累加码元样值数据,解调模块累加用于M个OFDM交错的每个的P个相异的样值,这里P表示每个交错的子频带的数目,配 置为执行P点FFT操作的快速傅里叶变换(FFT)引擎,和连接到存储器结构和FFT 引擎的信道估计器,并且配置为基于多个累加的导频样值的P点FFT产生信道估 计。另一个方面包括一种用于处理OFDM码元的信号处理装置。该装置包 括用于存储多个值的装置,用于解调多个接收的OFDM样值并在用于存储多个值 的装置内的多个交错存储部分的一个中累加多个接收的OFDM样值的每个的装 置,和用于将存储在多个交错存储部分的至少一个中的多个OFDM样值变换为频 率域表示的装置。另一个方面包括一种处理OFDM码元的方法,其包括解调第一 OFDM 码元的接收的样值以产生解调的样值,在存储器结构中存储解调的样值,在解调第 二 OFDM码元的所有接收的样值之前,基于解调的样值确定信道估计,和基于解 调的样值从多个OFDM交错中确定对应于一个交错的多个子频带的编码值。另一个方面包括利用计算机程序编码的计算机可读的介质以执行步 骤解调第一 OFDM码元的接收的样值以产生解调的样值,在存储器结构中存储 解调的样值,在解调第二OFDM码元的所有接收的样值之前,基于解调的样值确 定信道估计,和基于解调的样值从多个OFDM交错中确定对应于一个交错的多个 子频带的编码值。附图简述从以下结合附图的详细描述中,本公开各实施例的特点、目的以及优势 将变得更加明显,其中相同的单元具有相同的标号。附图说明图1是一无线通信系统实施例的功能方框图。图2是一 OFDM接收机实施例的简化功能方框图。图3是一用于OFDM系统的FFT处理器实施例的简化功能方框图。图4是一用于OFDM系统的FFT处理器实施例的简化功能方框图。图5是一 OFDM交错处理实施例的简化功能方框图。图6是一在OFDM处理器中共享存储器使用的简化时序图。图7是一导频信道处理实施例的简化功能方框图。图8是一逻辑信道控制逻辑实施例的简化状态图。图9是一 FFT处理器实施例的简化状态图。图10是一 FFT引擎实施例的简化功能方框图。图11是8基数FFT蝶形实施例的简化功能方框图。图12是8基数FFT蝶形的最初两态实施例的简化功能方框图。图13是8基数FFT蝶形的一个级的实施例的简化功能方框图。图14是在8基数FFT中旋转相乘顺序的简化表示。图15是流水线化的8基数FFT操作的简化时序图。图16是流水线化的256点FFT的简化时序图。图17是处理OFDM信号方法的简化流程图。图18是解调码元样值方法的简化流程图。图19是处理OFDM信号方法的简化流程图。图20是FFT处理器的简化功能方框图。图21是FFT引擎的简化功能方框图。本专利技术实施例详述图1是无线通信系统100的实施例的简化功能方框图。该系统包括一个 或多个可以与用户终端110通信的固定单元。该用户终端110例如可以是配置为按 照一个或多个通信标准工作的无线电话。例如,该用户终端iio可以被配置为从第 一通信网络接收无线电话信号,并且可以被配置为从第二通信网络接收数据和信息。该用户终端110可以是便携式单元、移动单元或者固定单元。该用户终 端110还可以称为移动单元、移动终端、移动站、用户设备、便携式设备、电话等 等。虽然在图1中仅仅示出一个用户终端110,应该明白,典型的无线通信系统100 具有与多个用户终端iio通信的能力。该用户终端110典型地与一个或多个在这里描述为扇形蜂窝塔的基站 120a或者120b通信。该用户终端110将典型地与基站,例如120b通信,其在用 户终端110内的接收机处提供最强的信号强度。该基站120a和120b的每个可以连接到基站控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理正交频分多路复用(OFDM)码元的信号处理装置,该装置包括:    包括多个存储体的存储器结构;    解调模块,配置为接收所述OFDM码元的样值和将所述样值累加到在所述存储器结构内的多个交错存储器中;和    计算模块,配置为在所述多个交错存储器的至少一个上执行频域变换。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:KS库森纽
申请(专利权)人:高通股份有限公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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