[发明专利]一种快速傅立叶变换处理器及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种快速傅立叶变换(FFT)处理器及其方法，尤其涉及用 于无线通信LTE(Long Term Evolution，长期演进无线网络)系统中快速傅 立叶变换处理器及其方法。

背景技术

在目前快速发展的无限通讯技术领域中，LTE系统是无线通信3G网络 系统的一种演进，它改进并增强了3G网络的空中接入技术，采用 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，即正交频分复用)和 MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put，即多路进多路出)作为其无线网络 演进的唯一标准。这种以OFDM/FDMA为核心的技术目前多被看作“准4G” 技术。

基本传输技术和多址技术是无线通信技术的基础，LTE系统作为一种 标准化的新一代无线通信技术，其基本传输技术采用下行(基站到用户的 通信)OFDMA(正交频分多址接入)方案和上行(用户到基站的通信) SC-FDMA(单载波频分复用多址接入)方案。

其中，所述SC-FDMA是一种基于傅立叶变换扩展的正交频分复用 (DFT-S OFDM)多址接入方案。所述上行方案和下行方案的共同点都是将调 制数据串并转换，将转换后的多路并行数据分别映射到其各自对应的子载 波上进行传输。所述映射至对应子载波的过程由一个DFT(离散傅立叶变 换)调制来实现，对应相反的过程由一个IDFT(离散傅立叶逆变换)解调 制来实现。在实际相应硬件设计时，为了减少相应硬件的运算量，大多采 用一个FFT(Fast Fourier Transformation，快速傅立叶变换)处理器进行FFT (快速傅立叶变换)来实现所述DFT/IDFT(离散傅立叶变换/逆变换)。

对于长度为N点的序列x(n)，其中n取0至N-1的整数，其傅立叶变 换公式为：

X(k)=DFT[x(n)]=Σn=0N-1x(n)w(N,nk)]]>式(1)

其中，w(N，nk)＝cos(2πkn/N)-i×sin(2πkn/N)＝exp(-2π/N)。

显然，采用式(1)进行DFT运算求出X(k)，需要N²次序列点x(n)与相应 旋转因子w(N，nk)的复数乘法计算，N(N-1)次复数加法计算，当点数N较大 时，这种直接DFT运算的计算量会很大，因此，现有技术已经提出利用序 列点的周期性来降低运算量，即对式(1)进行基-4/基-2FFT运算，以短点数 实现长点数的变换。

现有技术中，对于N＝2^L的FFT运算，可以采用基-2FFT、基-4FFT或 者基-2/基-4混合基(分裂基FFT)算法，具体地，将N点DFT分解为两个 N/2点的DFT，依此类推经过N-1次分解，最后将N点DFT分解成N/2个 2点的DFT。同理，基-4FFT运算在次不做赘述。