[发明专利]一种基于OFDM系统的数字滤波器的设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及滤波器设计技术领域，尤其涉及一种基于OFDM系统的数字滤波器的设计方法。

背景技术

在3G(第三代移动通信技术)的后发展技术方案选择中，要求系统支持更高的传输速率、传输效率，具备更好的移动能力和覆盖能力，在宽带移动通信中，信道会遭受严重的多径衰落，现有移动通信系统很难满足未来移动通信的需求。而OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)技术能够克服单载波系统在支持高速率数据传输时的符号间干扰增大的问题，并且有频谱效率高、硬件实施简单等优点，因此在E-UTRA的方案中，确定了以OFDM/FDMA(Frequency Division Multiple Access，频分接入)为核心的基本传输技术和多址技术，即在下行方向采用OFDM技术，上行方向采用SC-FDMA(单载波频分接入)技术。

基于OFDM的无线接入技术包括FDD(Frequency Division Duplex，频分双工)模式和TDD(Time Division Duplex，时分双工)模式。TDD的上下行共用同一频段，这样就为智能天线和MIMO(Multiple Input Multiple Output，多天线输入多天线输出)技术相结合提供更为可靠的技术支持。在TDD模式下，采用公共导频符号或者专用的导频符号来实现链路的信道互异，不同天线采用的正交的导频可以用来支持多天线技术，如MIMO。因此TD-SCDMA(Time Division Synchronous CDMA，时分-同步码分多址)的后续发展技术采用OFDM-TDD模式，为保证对现有TD-SCDMA系统的兼容和演进，其帧结构以及带宽需求和目前TD-SCDMA LCR(Low Chip Rate，低码片速率)保持一致。

现在TD-SCDMA系统物理层速率很低为1.28MHz，而中频速率是76.8MHz，速率倍数可以达到60倍，同时也完成了60倍内插，如此高的内插因子使得数字滤波器的设计有很大的灵活性，因此可以采用各种组合滤波器设计，例如可以使用CIC(Cascaded integrator-comb，梳状滤波器)，HB(Half-Band，半带滤波器)，PFIR(Program Finite Impulse Response，可编程的有限脉冲响应滤波器)组合设计完成中频滤波器的设计。但是OFDM_TDD系统物理层速率达到了30.72MHz，同时中频速率受现有器件的影响，一般不能超过150MHz，所以速率倍数等于150/30.72小于5倍，即最大可以达到4倍速率；而协议规定的物理层信号的发射带宽BW＝20MHz，1200个子载波故有效带宽是18MHz，则中频传输速率最大为f_s＝30.72×4＝122.88MHz，根据公式：

BWfs=1+αL---(1-1)]]>

得到滤波器的内插因子L＝7，滚降系数α＝0.14。虽然如此设计出的滤波器的通带正好在协议规定的频带内，但由于内插因子L＝7，则无法分解成多级滤波器，只能用单级滤波器来实现。