[发明专利]一种OFDMA分布式模式下行链路梳状谱快速提取方法

说明书

本发明提供一种OFDMA分布式模式下行链路梳状谱快速提取方法。本发明针对系统N个时域接收信号、采用离散傅里叶变换提取L×M个梳状频点的快速实现问题，即在L个子频带每段中相同位置开始的M个连续子载波上提取承载的数据，利用变换分解方法将N个输入数据分解为L个长度为P的数据块，对每块分别进行DFT运算，利用基于时间抽取的分裂基裁剪方法简化这L块数据的DFT运算，通过将由输出频移带来的额外旋转运算分散到各级运算本身的旋转因子上，以及在一些级上进行裁剪的蝶形运算，从而在用户终端实现对分配给该用户的所有梳状频点的快速提取，大大降低运算复杂度。本发明能应用在信号处理或者图像处理等领域，实现离散傅里叶变换梳状频点提取。

技术领域

本发明涉及通信信号处理领域，具体涉及一种针对正交频分多址(OFDMA)通信系统分布式子载波分配模式下行链路用户终端接收解调时梳状谱的快速提取方法。

背景技术

正交频分多址(OFDMA)是LTE、4G和IEEE 802.16m等移动通信系统下行链路的主流多址方案。OFDMA将整个频带分割成许多子载波，将频率选择性衰落信道转化为若干平坦衰落子信道，从而能够有效地抵抗无线移动环境中的频率选择性衰落。通过给不同的用户分配不同的子载波，用户间子载波满足相互正交，可以同时接入系统。OFDMA可采用两种子载波分配模式：集中式和分布式。集中式将若干连续子载波分配给一个用户，分布式中分配给一个用户的子载波分散到整个频带，从而形成梳状频谱。集中式可以降低信道估计的难度，但这种方式获得的频率分集增益较小，用户平均性能略差；而分布式则可以利用子载波间较远的间隔使得彼此之间频率选择性衰落相关性更弱，从而获得较强的分集增益，用户平均性能较好，但这种方式下信道估计较为复杂。两种方式可根据实际情况进行灵活选择。本专利主要研究OFDMA通信系统分布式子载波分配模式下行链路中用户终端接收解调时梳状谱的提取问题。当前的主流方法是采用常规的基2或分裂基等快速傅里叶变换方法FFT提取所有子载波上承载的数据，本发明对常规FFT方法上进行裁剪，实现了在梳状频点上数据的快速提取。

发明内容

本发明的目的在于改善现有技术的缺点与不足，提供一种针对正交频分多址(OFDMA)通信系统分布式子载波分配模式下行链路用户终端接收解调时梳状谱的快速提取方法。

假设系统总的子载波个数为N，所有子载波分成长度为P(P＝2^m)的L块，即N＝L×P，每个用户在每块P个载波中相同位置开始占用连续的M(M＝2^dP)个子载波，用户信号成梳状频谱，用户终端接收处理只需提取出分配给它的L×M个子载波上承载的数据，其余子载波上的数据与该用户无关无需提取。当前的方法是采用常规的基2或分裂基等快速傅里叶变换方法(FFT)提取所有子载波上承载的数据，本发明对常规FFT方法上进行裁剪，实现了所需频点上数据的快速提取；限制P与M均为2的幂的情况。本发明基于变换分解与蝶形图裁剪实现了DFT梳状谱的快速求解。具体方法是，利用变换分解方法将N个输入数据分解为L个长度为P点的块分别进行DFT运算，利用基于时间抽取DIT的分裂基裁剪方法简化计算这L个长度为P的DFT块，通过将由输出频移带来的额外旋转运算分散到各级运算本身的旋转因子上，以及在一些级上进行裁剪的蝶形运算，实现了快速运算方法，从而在用户终端实现对分配给该用户的所有梳状频点的快速提取，大大降低了运算复杂度。