[发明专利]一种OFDMA分布式模式下行链路梳状谱快速提取方法

摘要

本发明提供一种OFDMA分布式模式下行链路梳状谱快速提取方法。本发明针对系统N个时域接收信号、采用离散傅里叶变换提取L×M个梳状频点的快速实现问题，即在L个子频带每段中相同位置开始的M个连续子载波上提取承载的数据，利用变换分解方法将N个输入数据分解为L个长度为P的数据块，对每块分别进行DFT运算，利用基于时间抽取的分裂基裁剪方法简化这L块数据的DFT运算，通过将由输出频移带来的额外旋转运算分散到各级运算本身的旋转因子上，以及在一些级上进行裁剪的蝶形运算，从而在用户终端实现对分配给该用户的所有梳状频点的快速提取，大大降低运算复杂度。本发明能应用在信号处理或者图像处理等领域，实现离散傅里叶变换梳状频点提取。

主权项

OFDMA分布式模式下行链路梳状谱快速提取方法，其特征在于：在OFDMA通信系统分布式子载波分配模式下行链路中，假设系统总的子载波个数为N个，所有子载波分成长度为P的L块，每个用户在每块P个载波中相同位置开始占用连续的M个子载波，用户信号成梳状频谱，用户终端接收处理只需提取出分配给它的L×M个子载波上承载的数据，其余子载波上的数据与该用户无关无需提取；对常规FFT方法上进行裁剪，实现了所需频点上数据的快速提取，限制P与M均为2的幂的情况；对N个输入数据[x(0),x(1),x(2),…,x(N‑1)]，计算其离散傅里叶变换的梳状输出；记N个输入数据的N点DFT为[X(0),X(1),X(2),…,X(N‑1)]，将输出的N个数据分为长度为P的L块，设某用户在每块中占据从第K个位置到第K+M‑1位置的M个连续频点；对该用户来说L块总的L×M个输出数据记为[X(K),X(K+1),…,X(K+M‑1)；X(P+K),X(P+K+1),…,X(P+K+M‑1)；…；X((L‑1)P+K),X((L‑1)P+K+1),…,X((L‑1)P+K+M‑1)]；每块输出数据中任意连续的M个数据也包括这M个数据为圆周循环连续的情况，即在每块输出数据中首尾相连的M个数据也属于需考虑的情况；将输入数据利用变换分解方式同样分为长度为P的L块，第r块记为[xr‑1(0),xr‑1(1),…,xr‑1(P‑1)]，r＝1,…,L；每块的计算采用分级方式实现，每块输入数据一共有m级，即P＝2m，其中有d级运算不能裁剪，即M＝2d；第r块的第t级计算的输出记为[x(r‑1),t(0),x(r‑1),t(1),…,x(r‑1),t(P‑1)]，t＝1～m，其中第t级的输出即为第t+1级的输入，第r块第m级输出的前M个连续数据是该块的运算结果；所求的每块输出数据中任意连续的M个数据，将它向左循环移位移动K位变到输出端的第0到M‑1位；根据离散傅里叶变换的性质，输出端的循环左移K位等价于对每块的输入端每个数据进行旋转，即对第n个输入数据乘以频移旋转因子n＝0,…,P‑1；将该频移旋转因子分散到分裂基方法蝶形图各级本来的旋转因子上，快速求解分块DFT梳状谱输出，从而实现对分配给用户的所有梳状频点的快速提取，具体包括以下步骤：步骤1.对N个时输入数据，利用变换分解的方式分成L个长度为P的块；步骤2.对L个长度为P的块，计算每块数据的分裂基蝶形图总级数m和不需要裁剪的级数d，并将每块输入数据的序号进行比特逆序；步骤3.对L个长度为P的块，计算每块第1级中所有的时间抽取基2蝶形；步骤4.对L个长度为P的块，计算每块第2级到第d级中的所有时间抽取分裂基蝶形；步骤5.对L个长度为P的块，按照分裂基裁剪方法计算每块第d+1级到最后一级第m级的所有裁剪的分裂基蝶形；步骤6.将上述步骤得到的L个长度为P的输出块进行重组，得到所需要的梳状的输出。