[发明专利]一种PRACH基带信号的IDFT及子载波映射实现方法

摘要

本发明提供了一种长期演进（LTE）系统下PRACH基带信号的离散傅里叶逆变换（IDFT）及子载波映射实现方法。方法包括以下步骤对前导序列N取共轭，分解为二维矩阵L×M，转换为小尺寸FFT运算；在序列同步模块控制下，使用载波调制因子对上述数据进行调制，完成子载波映射。本发明通过使用小尺寸FFT等效实现大尺寸IDFT，在序列同步模块控制下进行子载波映射，避免序列重排所带来的延时，解决了前导序列的大尺寸IDFT在硬件中难以实现的问题，减少了硬件消耗，同时还能够降低基带信号在产生过程中的失真与延时。本发明可根据带宽灵活配置，应用于不同的系统带宽下。

主权项

一种PRACH基带信号的离散傅里叶逆变换IDFT及子载波映射实现方法，该方法通过现场可编程门阵列FPGA硬件平台实现，由前导序列提取控制模块、取共轭一模块、乒乓FFT模块、序列同步模块一、乘法器一模块、旋转因子模块、中间数据缓存模块、乒乓DFT模块、序列同步模块二、取共轭二模块、乘法器二模块、调制因子产生模块、存储器模块、前缀插入模块构成，其特征在于：1.1.根据公式：式中，s(k)表示随机接入的基带信号；为前级已计算好的频域形式的前导序列的共轭；NZC表示前导序列的长度，NIDFT表示IDFT变换点数；将原随机接入基带信号产生公式中的离散傅里叶逆变换IDFT转换为离散傅里叶变换DFT，避免直接对IDFT变换进行二维变换，最终结果不需要再一次进行乘法运算操作；1.2.根据公式：其中NIDFT＝L×M，L为纵向一次DFT变换的点数，M为横向做了M次这样的DFT变换；为二维频域形式的前导序列的共轭；将一维的DFT变换转换为两次二维的DFT变换，通过两个小点数FFT/DFT运算等效完成大点数DFT运算；1.3．二维FFT/DFT均采用乒乓操作实现流水化处理，同时设计了两个与二维数据流同步的序列同步模块，用于标识二维序列在原一维序列中的位置控制作用；其中序列同步模块一可用于同步前级FFT序列与旋转因子的乘法逻辑，序列同步模块二可提供与IDFT数据流同步的载波相位因子。