[实用新型]一种星载WCDMA接收机中参数化的FHT实现电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种星载WCDMA接收机中的FHT(快速哈达马变换)实现电路，特别是一种参数化的FHT实现电路，该电路可以用在中低轨移动卫星星座、GEO卫星移动通信等采用CDMA通信体制的卫星通信系统中。 

背景技术

随着第三代个人移动通信系统的普及，卫星移动通信系统也向着宽带宽、大容量、高速率、星上灵活处理等方向发展。特别是随着美国移动用户目标系统(MUOS)的发展，将WCDMA体制应用到静止轨道卫星上的趋势越来越明显，同时在军用通信中采用WCDMA体制的可能性也在增加。WCDMA通信体制虽然能够很好地支持大容量、多用户及移动通信，但该系统同步技术复杂，需要星上WCDMA接收机配合完成系统同步，即星上WCDMA接收机首先需要完成PRACH信道的捕获，才能确定星地传输时延，而要完成PRACH的捕获，必须利用FHT以降低实现的复杂度。因为若是采用相关器实现，则需要的硬件资源太大，在星载WCDMA接收机中无法应用。 

美国的多种卫星如Globalstar和MOUS都采用了walsh码，Globalstar属于透明转发卫星，星上不采取处理转发器技术，因此其FHT在地面系统中实现；MOUS采用了处理转发技术，但由于没有相关具体资料，从而无法了解其FHT在星上处理中的详细实现电路情况。 

对于FHT的算法实现，国内外学者主要集中于一维FHT算法和二维FHT算法实现研究，由于其应用场合的局限性，之前对FHT的研究文章相对较少，并且主要集中于算法本身，而随着CDMA系统的发展，对其研究主要集中到CDMA系统应用中来。A.Amira等人的文章“An FPGA Implementation ofWalsh-Hadarmard Transforms for Signal Processing”提出了两种通用的FHT 实现结构：一种为Distributed Arithmetic(DA)结构，另一种为SystolicArchitecture，并且利用Xilinx FPGA对这两种算法进行验证。这两种实现方法随FHT点数变化而变化，不具备参数化的能力；Chen Anshi等人的文章“AResearch on Fast Hadarnard Transform Digital Systems”介绍了一种由一个算术单元、四个存储器、两个地址产生单元和一个控制器实现的FHT，该FHT算法存在一定的误差，而且实现较为复杂。Matt Doherty的论文“LOCALDECODING OF WALSH CODES TO REDUCE CDMA DESPREADINGCOMPUTATION”全面提出了一种适合于WCDMA系统的8点、64点和256点FHT实现结构，该结构采用类似于FFT的蝶形运算单元、根据FHT点数配置每一级FHT运算，同时对输入数据进行合适的缓存和中间级数据的存储，该方法实现效率高，但是占用逻辑资源多，其最大缺点是没有进行相应的防止溢出的处理，其单级FHT实现电路如图2所示。 

国内学者也发表了一些FHT实现算法，朱敏莉等人的文章“二维walsh变换的快速算法设计”提出了一类二维wlash快速变换算法，但无相关的实现电路。胡辉“基于单DSP实现扩维并行离散Hadamard算法”的文章解决了高效求解问题，但由于规模受DSP片内内存容量限制，使高效求解问题的规模增加了一个平方数量级。其它文章主要论述基于FHT进行WCDMA系统prach信道前导捕获，叙述了FHT的原理和应用等内容，很少涉及参数化FHT的电路实现。 

发明内容

本实用新型的技术解决问题是：克服了现有技术的不足，提出一种星载WCDMA接收机中参数化的FHT实现电路，该电路具有低实现复杂度、参数可设置，并且便于星上实现等特点。