[发明专利]一种应用于TD-LTE中点数可变的IFFT处理装置

说明书

本发明公开了一种应用于TD‑LTE中点数可变的IFFT处理方法，包括：采用流水线型的基2蝶形运算单元分别计算TD‑LTE中20MHz、10MHz、5MHz、3MH和1.5MHz带宽下的IFFT变换，通过多路选择器切换输入数据的层级，该5种FFT变换由大到小每级相差一步基2蝶形运算；将15MHz带宽下的1536点IFFT变换分解为3组，每组512个点，在流水线结构第二级后设置一级基3蝶形运算单元，用于1536点的IFFT变换；优化常系数乘法器和复数乘法器，进行IFFT变换。可以在TD‑LTE中进行IFFT运算，可以在TD‑LTE中不同点数的IFFT变换之间灵活切换，并且硬件资源占用低。

技术领域

本发明涉及TD-LTE移动通信技术领域，具体地涉及一种应用于TD-LTE中点数可变的IFFT处理装置。

背景技术

OFDM要求各个子载波之间相互正交，在理论上以证明，使用快速傅里叶变换(FFT)可以较好地实现正交变换。但在OFDM发明初期，快速傅里叶变换需要的采样点太多，当时的数字信号处理(DSP)运算不过来。20世纪90年代，DSP运算速度足够快，才使得通过FFT实现OFDM成为可能，从而也为系统小型化和降低成本奠定了基础。

快速傅里叶变换(FFT)是离散傅里叶变换(DFT)的一种快速算法，IFFT是快速傅里叶逆变换，它通过将长序列的DFT分解为短序列的DFT进行运算，从而使运算量大大减小。FFT在功能和DFT一样，都是计算有限长信号的离散频谱。快速傅里叶变换算法主要有Cooley-Turkey算法、Good-Thomas算法和Winograd算法。Cooley-Turkey算法是所有算法中最为通用的一种算法，通过利用旋转因子的对称性和周期性，按照对时域数据序号的分解，把一维的DFT分解为二维或多维的DFT。以Cooley-Turkey算法为基础发展出的基2整数次幂、基2l整数次幂、混合基以及分裂基FFT算法相比最初的基2算法要更加的灵活。随着集成电路技术的发展，在FFT的实现过程中，算法的规则性和可实现性直接关系到实现的复杂度和规模，基2和基4算法在这方面算法结构规整、易于实现，得到了广泛的应用。

FFT模块的设计目标为：在保证性能的同时降低功耗及硬件资源占用。有研究者基于存储共享型结构提出了一种低功耗的解决方法，但是这些方法的数据吞吐率较低并且需要额外的缓存空间来做系统同步。还有一些方法采用了一种单路延迟反馈(SDF)流水线型FFT结构，这种方法的乘法运算量只占到总运算量的50％以下，并且控制单元复杂度低，易于设计，这些特点非常适用于在便携式设备中实现高性能的FFT设计。

第四代数字蜂窝移动通信业务(TD-LTE)中有6种不同点数的FFT变换，这就要求所设计的FFT运算模块能够在不同点数的FFT变换之间灵活变化，并且所占用的资源不能太高。本发明因此而来。

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本发明的目的是提出一种应用于TD-LTE中点数可变的IFFT处理装置，可以在TD-LTE中进行IFFT运算，可以在TD-LTE中不同点数的IFFT变换之间灵活切换，并且硬件资源占用低。

本发明的技术方案是：

一种应用于TD-LTE中点数可变的IFFT处理方法，包括以下步骤：

S01：采用流水线型的基2蝶形运算单元分别计算TD-LTE中20MHz、10MHz、5MHz、3MH和1.5MHz带宽下的IFFT变换，通过多路选择器切换输入数据的层级，该5种FFT变换由大到小每级相差一步基2蝶形运算；

S02：将15MHz带宽下的1536点IFFT变换分解为3组，每组512个点，在流水线结构第二级后设置一级基3蝶形运算单元，用于1536点的IFFT变换；

S03：优化常系数乘法器和复数乘法器，进行IFFT变换。