[发明专利]一种PRACH基带信号的IDFT实现结构及实现方法

说明书

本发明公开了一种PRACH基带信号的IDFT实现结构及实现方法，该结构为现场可编程门阵列FPGA结构，包括使能模块、只读存储器ROM1和ROM2、相位一索引号计算模块、相位二索引号计算模块、乘法器一、IFFT运算模块和乘法器二，使能模块包括计数器2和随机存储器RAM，计数器2的输出端与RAM的输入端连接，相位一索引号计算模块的输出端与ROM1的输入端连接，相位二索引号计算模块的输出端与ROM2的输入端连接，乘法器一的输入为使能模块的输出和ROM1的输出，乘法器一的输出端与IFFT运算模块的输入端连接，乘法器二的输入为IFFT的输出和ROM2的输出；RAM、ROM1和ROM2的输入均为读地址。本发明充分利用其输入信号存在大量零值的特点，简化信号生成过程中IDFT的计算，进而简化整个信号生成过程。

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种PRACH(Physical Random Access Channel，物理随机接入信道)基带信号的IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform，离散傅里叶逆变换)实现结构及实现方法。

背景技术

LTE协议中，PRACH信道上时间连续的随机接入信号s(t)由下式定义：

其中t表示时间，0≤t＜T_SEQ+T_CP，T_SEQ、T_CP取值与前导格式有关，见表1。k₀表示PRACH占用的RB起始位置，k表示占用带宽内的RB索引，K表示随机接入前导与上行数据之间的子载波间隔差别，β_PRACH表示PRACH信号发射功率系数，n表示ZC序列索引，T_CP表示循环前缀长度，f_RA表示随机接入子载波间隔，表示资源块中随机接入前导的频域位置， N_ZC表示ZC序列长度，其取值与前导格式有关，其取值见表2。

表1随机接入前导参数

表2随机接入参数

ZC序列定义如下：

x_u,v(n)＝x_u((n+C_v)modN_ZC) (2)

C_v是计算前导时的时域偏移量，为与v有关的一个变量，此处将其看做是一个独立的变量，取值范围为0≤C_v≤N_ZC-1。

基带信号离散形式

在公式(1)中，省略β_PRACH，并设采样时间为T_s＝1/30.72MHz，将t＝iT_s代入s(t)中，有

其中T_CP＝N_CPT_s。

格式0--3

将Δf_RA＝1250代入公式(2)中并省去T_s有

其中

公式(6)为一DFT变换。

格式4

将Δf_RA＝7500代入公式(2)中并省去T_s有，

其中