Cooley-TukeyFFT算法在LTE系统中的研究与应用

快速傅里叶变换（FFT）作为数字信号处理的核心技术,使离散傅里叶变换（DFT）的运算时间缩短了几个数量级,并在LTE系统中有着重要的应用。在LTE系统中,上行链路采用单载波频分多址技术（SC-FDMA）,下行链路采用正交频分多址技术（OFDMA）。在这两种技术实现的过程中,都采用了离散傅里叶变换进行处理,而直接计算DFT的计算量太大。通过对LTE系统中Cooley-Tukey FFT算法进行了研究,同时利用Verilog HDL描述的方式实现了不定点FFT系统设计,并以FPGA芯片virtex5为硬件平台,进行了仿真、综合等工作,仿真结果表明其计算结果达到了一定的精度。     

LTE系统中的可配置多核并行FFT算法

在LTE系统中,上行链路采用单载波频分多址技术(SC-FDMA),下行链路采用正交频分多址技术(OFDMA),在这两种技术的实现过程中,快速傅里叶变换(FFT)都有着重要的应用。为了提高FFT算法的计算效率,进而提升LTE系统的性能,本文提出了一种基于多核并行处理的点数可配置FFT算法,然后基于硬件实现平台的特点利用OpenMP并行编程语句在PC上对算法进行仿真,最后在FPGA上使用可配置软核MicroBlaze和逻辑资源实现了以上设计。仿真和实现结果表明,在多核环境下计算效率提升显著,尤其在大点数情况下,这对提升整个LTE系统的性能而言是非常有意义的。     

针对SC-FDMA系统改进的LS算法

在移动通信系统中,LTE采用单载波频分多址接入(SC-FDMA)技术作为它的上行链路多址接入方案,而信道估计技术是其中的关键技术之一.根据LTE标准协议,基于SC-FDMA系统主要采用导频信道估计算法.其中,主要研究的导频信道估计算法有:LS算法、传统的基于DFT的LS算法、改进的基于DFT的LS算法.最后,理论分析和仿真结果表明:在低信噪比下,尽管改进的基于DFT的LS算法的计算复杂度略有增加,但它比传统的基于DFT的LS算法具有更加优越的估计性能.     

离散傅里叶变换的算术傅里叶变换算法

离散傅里叶变换(DFT)在数字信号处理等许多领域中起着重要作用.本文采用一种新的傅里叶分析技术—算术傅里叶变换(AFT)来计算DFT.这种算法的乘法计算量仅为O(N);算法的计算过程简单,公式一致,克服了任意长度DFT传统快速算法(FFT)程序复杂、子进程多等缺点;算法易于并行,尤其适合VLSI设计;对于含较大素因子,特别是素数长度的DFT,其速度比传统的FFT方法快;算法为任意长度DFT的快速计算开辟了新的思路和途径.     

快速多项式变换(FPT)算法计算二维离散傅里叶变换(DFT)的一种新的改进方法

本文研究了利用快速多项式变换(FPT)来计算大小为N×N(N=2~t)的二维离散傅里叶变换。本文首先对多项式变换计算二维DFT的实现方案进行了讨论,提出了更利于具有专门乘法硬件处理器计算的FPf实现方案——用FFT法汁算FPT中奇DFT的算法。并在此基础上,通过对乘法和加法的综合考虑,对这种实现方案提出了一种改进方法。这种改进方法通过抽点,将一次N点奇DFT,分解为2次2点DFT,在乘法量基本保持不变下,加法量比原FPT减少5%左右。这种算法比常规的行——列法在乘法上减少约50%,在加法上减少约15%。     

LTE中的OFDMA技术

LTE多址技术与WCDMA中的多址技术不同。在LTE系统中,下行链路多址技术建立在正交频分复用多址（OFDMA）的基础上,而上行链路多址技术则是基于单载波频分多址（SC-FDMA）技术的。文章分析了OFDMA实现过程,描述了OFDMA发射机和接收机结构与原理,讨论了OFDMA的优势与挑战。     

SC-FDMA两种映射方式的PAPR比较分析

3G LTE系统的下行链路采用OFDMA多址接入技术,可以达到最高的频谱效率.而在上行链路采用比OFDMA峰值功率比低的SC-FDMA(单载波频分多址)接入方式.SC-FDMA是一种与OFDM系统相似的复杂度,具有峰值平均功率比(PAPR)低的单载波调制和频域均衡的技术.本文就SC-FDMA在频域实现方式中频谱分配两种映射方式(集中式和分布式)的峰值平均比进行比较分析.通过仿真结果证明,分布式频分多址(DFDMA)比集中式频分多址(LFDMA)峰值平均功率比(PAPR)低,性能更好.     

用FPGA实现FFT算法

引言 DFT（Discrete Fourier Transformation）是数字信号分析与处理如图形、语音及图像等领域的重要变换工具,直接计算DFT的计算量与变换区间长度N的平方成正比。当N较大时,因计算量太大,直接用DFT算法进行谱分析和信号的实时处理是不切实际的。快速傅立叶变换（Fast FourierTransformation,简称FFT）使DFT运算效率提高1～2个数量级。其原因是当N较大时,对DFT进行了基4和基2分解运算。FFT算法除了必需的数据存储器ram和旋转因子rom外,仍需较复杂的运算和控制电路单元,即使现在,实现长点数的FFT仍然是很困难。本文提出的FFT实现算法是基于FPGA之上的,算法完成对一个序列的FFT计算,完全由脉冲解发,外部只输入一脉冲头和输入数据,便可以得到该脉冲头作为起始标志的N点FFT输出结果。由于使用了双     

DIF-2FFT算法的矩阵形式的DLP计算模式

快速傅里叶变换(FFT)是减少离散傅里叶变换(DFT)计算时间的算法。而在无线/移动通信系统中无线通信算法和多媒体应用处理算法中存在大量的矩阵或向量运算,均可以由DLP计算实现。本文研究的FFT算法就存在大量的矩阵运算,通过对FFT矩阵算法的分析,本文提出了在DLP计算模式下通过阵列计算机来实现FFT的快速算法,在MATLAB仿真平台上进行了传统算法与改进之后算法的比较,提出了进一步减少运算时间的FFT并行算法。     

FFT算法在电网谐波检测中的应用

影响数字信号处理发展的最主要因素之一就是处理速度。DFT使计算机处理频域信号成为可能,但当N很大时,直接计算N点DFT的计算量非常大。FFT可使DFT的运算量下降几个数量级,从而使数字信号处理的速度大大提高。本文介绍了如何利用高性能数字信号处理器实现FFT算法,给出了程序流程图及关键程序源码。该算法采用基2 FFT算法,参数计算主要采用查表法,计算量小,实时性高。在电网谐波检测应用中表明,该方法既能有效地检测出电网谐波,又能满足实时性要求。