一種ofdm接收器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及信號(hào)處理領(lǐng)域，尤其涉及一種0FDM接收器。
【背景技術(shù)】
[0002]許多通信信道的頻率響應(yīng)極其不平坦。參閱圖1，為常見的頻率響應(yīng)的動(dòng)態(tài)范圍示意圖，該示例中，頻率響應(yīng)的動(dòng)態(tài)范圍大于25dB。由于通信信道通常會(huì)受到濾波、多徑傳播、信號(hào)反射等干擾，其頻率響應(yīng)變得不平坦。
[0003]因此，對(duì)于頻率響應(yīng)的處理，現(xiàn)有技術(shù)中采用了定點(diǎn)運(yùn)算、塊浮點(diǎn)運(yùn)算或兩者結(jié)合的方式。參閱圖2，為0FDM發(fā)射器和接收器的系統(tǒng)示意圖，例如快速傅里葉變換為塊浮點(diǎn)運(yùn)算，而星座解映射器是定點(diǎn)運(yùn)算的，那么兩模塊間便需要進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，通常該格式轉(zhuǎn)換由硬量化完成。而硬量化通俗來說便是將小數(shù)四舍五入。為了增加格式轉(zhuǎn)換的精度和質(zhì)量，定點(diǎn)算法被設(shè)計(jì)為使用許多比特位，運(yùn)算開銷過大。
[0004]因此，需要一種在快速傅里葉變換和星座解映射器間快速便捷及高效的運(yùn)算裝置及處理方法，借助少量的系統(tǒng)開銷來完成平坦化頻率響應(yīng)的過程。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為了克服上述技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種0FDM接收器。
[0006]本實(shí)用新型公開了一種0FDM接收器，包括快速傅里葉變換計(jì)算模塊及星座解映射模塊，還包括信道壓縮模塊，所述信道壓縮模塊設(shè)于所述快速傅里葉變換計(jì)算模塊的輸出端與星座解映射模塊的輸入端間。所述信道壓縮模塊根據(jù)塊浮點(diǎn)運(yùn)算將所述快速傅里葉變換模塊輸出的頻率響應(yīng)平坦化，并輸出至所述星座解映射模塊。
[0007]優(yōu)選地，所述信道壓縮模塊包括頻率壓縮單元及存儲(chǔ)器；所述頻率壓縮單元將所述頻率響應(yīng)轉(zhuǎn)化為塊浮點(diǎn)數(shù)，所述塊浮點(diǎn)數(shù)包括符號(hào)字段、整數(shù)字段、小數(shù)字段及指數(shù)字段；所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)所述塊浮點(diǎn)數(shù)的指數(shù)字段。
[0008]優(yōu)選地，所述頻率壓縮單元移位所述整數(shù)字段與小數(shù)字段，并將所述移位的位移耦合至所述指數(shù)字段。
[0009]優(yōu)選地，所述符號(hào)字段為1比特，所述整數(shù)字段、小數(shù)字段及指數(shù)字段以二進(jìn)制數(shù)表不。
[0010]優(yōu)選地，所述位移為所述整數(shù)字段與小數(shù)字段左起計(jì)數(shù)時(shí)零或壹的個(gè)數(shù)。
[0011]優(yōu)選地，所述星座解映射模塊包括一信道估計(jì)與均衡模塊，其位于所述星座解映射模塊的最前端。
[0012]采用了上述技術(shù)方案后，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0013]1.可降低快速傅里葉變換模塊輸出的頻率響應(yīng)的動(dòng)態(tài)變化；
[0014]2.星座解映射模塊不需要浮點(diǎn)操作，且不需要過多比特的數(shù)量用于表示定點(diǎn)輸入樣本。
【附圖說明】
[0015]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中常見的頻率響應(yīng)的動(dòng)態(tài)范圍不意圖；
[0016]圖2為0FDM發(fā)射器和接收器的系統(tǒng)示意圖；
[0017]圖3為符合本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的0FDM接收器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4為符合本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的頻率響應(yīng)轉(zhuǎn)化前的字段結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5為符合本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的頻率響應(yīng)轉(zhuǎn)化后的字段結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。
[0021]參閱圖3，為符合本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的0FDM接收器的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型中，0FDM接收器包括對(duì)信道進(jìn)行傅里葉變換的快速傅里葉變換模塊和用于星座圖解映射的星座解映射模塊，為了對(duì)快速傅里葉變換模塊輸出的頻率響應(yīng)進(jìn)行位寬壓縮，在上述兩模塊間還設(shè)有信道壓縮模塊。顧名思義，信道壓縮模塊將“壓縮”頻率響應(yīng)位寬。具體地，快速傅里葉變換模塊將頻率響應(yīng)輸出至信道壓縮模塊，信道壓縮模塊接收到頻率響應(yīng)后，將根據(jù)定點(diǎn)轉(zhuǎn)塊浮點(diǎn)模塊進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算對(duì)頻率響應(yīng)進(jìn)行算術(shù)移位，同時(shí)將移位的位移值記錄，則移位后的頻率響應(yīng)去除了非必要的數(shù)值，減少運(yùn)算時(shí)的運(yùn)算量及均衡器內(nèi)系統(tǒng)開銷，從而使得頻率響應(yīng)的示意圖更加平坦，動(dòng)態(tài)范圍相應(yīng)減小。上述操作完成后的頻率響應(yīng)將通過算術(shù)移位模塊發(fā)送至星座解映射模塊?？梢岳斫獾氖?，因信道在短時(shí)間內(nèi)(通常為一個(gè)數(shù)據(jù)幀之內(nèi))不會(huì)發(fā)生劇烈變化，通過對(duì)數(shù)據(jù)幀的前導(dǎo)部(即當(dāng)i = 0的時(shí)候)分析所得到的指數(shù)可以應(yīng)用至整個(gè)數(shù)據(jù)幀的后續(xù)部分(即當(dāng)i ! =0的時(shí)候)，包括幀頭符元以及數(shù)據(jù)負(fù)載符元部分，從而使信道估計(jì)(在幀頭符元部分進(jìn)行)與均衡(在數(shù)據(jù)負(fù)載符元部分進(jìn)行)都能在相同的數(shù)據(jù)平坦化程度之下運(yùn)算；因此，上述0FDM接收器的執(zhí)行過程可適用且可解決前述技術(shù)問題。
[0022]圖3所示中，其中i為某數(shù)據(jù)幀內(nèi)的快速傅里葉變換塊序號(hào)，若i= 0則表示其幀前導(dǎo)部分，i ^ 0則表示幀頭符元以及數(shù)據(jù)負(fù)載符元部分。
[0023]為了對(duì)頻率響應(yīng)進(jìn)行移位，子載波的頻率響應(yīng)可在頻率信道壓縮模塊內(nèi)分解。具體地，信道壓縮模塊包括頻率壓縮單元及存儲(chǔ)器，在頻率壓縮單元為轉(zhuǎn)化頻率響應(yīng)前，如圖4所示，頻率響應(yīng)可視為“1+m+n”的結(jié)構(gòu)，其中1代表頻率響應(yīng)的符號(hào)字段位寬，其大小為1比特，其值可以為1，表示負(fù)值，其也可為0，表示正值;m代表頻率響應(yīng)的整數(shù)位寬，η則代表頻率響應(yīng)的小數(shù)位寬，頻率響應(yīng)在頻率壓縮單元內(nèi)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為浮點(diǎn)數(shù)，在原“ 1+m+n”的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，如圖5所示，轉(zhuǎn)化為“Ι+m+n+e”的結(jié)構(gòu)，其中e代表頻率響應(yīng)的指數(shù)字段位寬。存儲(chǔ)器則記錄該指數(shù)字段及該指數(shù)字段的任何變化。
[0024]—優(yōu)選實(shí)施例中，以頻率響應(yīng)為1.75為例，未轉(zhuǎn)化前，其結(jié)構(gòu)為0+1+0.75，轉(zhuǎn)化后，其結(jié)構(gòu)為0+1+0.75+0，其中最后一個(gè)0代表指數(shù)字段，且指數(shù)字段初始可設(shè)定為0。隨后，分別將整數(shù)字段、小數(shù)字段及指數(shù)字段以二進(jìn)制數(shù)表示，則為01.1100.00，可知的是，每一字段的位寬不同，該位寬可隨硬件條件改變。此時(shí)，頻率壓縮單元將移位整數(shù)字段與小數(shù)字段，即將小數(shù)點(diǎn)向后移位1位，并將該移位的位移耦合至指數(shù)字段，則頻率響應(yīng)移位后為11.100.01，從該移位后的數(shù)值可知，頻率響應(yīng)的位寬壓縮了 1位，則在星座解映射的定點(diǎn)運(yùn)算時(shí)，運(yùn)算過程也將減少1位，便達(dá)到了減少系統(tǒng)開銷的目的?？梢岳斫獾氖?，本實(shí)施例中整數(shù)字段的位寬為2位，若其位寬更大，則可壓縮的位移也將更大，對(duì)減少運(yùn)算過程和平坦化頻率響應(yīng)的效果將更佳?？紤]到并非每一數(shù)值的頻率響應(yīng)的整數(shù)字段與小數(shù)字段轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制后其頭部均具有0或1，因此，實(shí)施例中所述移位的位移，包括整數(shù)與小數(shù)字段左起計(jì)數(shù)時(shí)零或壹的個(gè)數(shù)，及將該二進(jìn)制位的整數(shù)與小數(shù)字段的第一個(gè)有效數(shù)字前所有的0或1去除移位，比如在符號(hào)位為0，即正數(shù)，整數(shù)字段為00101 (十進(jìn)制下為5)，則可移位2位，整數(shù)字段為1001 (十進(jìn)制下為9)，則不可移位。
[0025]優(yōu)選地，星座解映射模塊內(nèi)包括有一信道估計(jì)與均衡模塊，其位于所述星座解映射模塊的最前端。該信道估計(jì)與均衡模塊用于解調(diào)和解碼幀頭符元(frame headersymbols)，以及跟隨的負(fù)載符元的序列?？芍氖?，頭符元包括描述了由負(fù)載符元執(zhí)行的信息的組成和組合。由于幀的長(zhǎng)度短于信道脈沖響應(yīng)的相干時(shí)間。也就意味著信道的頻率響應(yīng)在接收幀時(shí)不會(huì)改變。因此，幀的前導(dǎo)部和頭部可用作解調(diào)和解碼負(fù)載。
[0026]應(yīng)當(dāng)注意的是，本實(shí)用新型的實(shí)施例有較佳的實(shí)施性，且并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式的限制，任何熟悉該領(lǐng)域的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容變更或修飾為等同的有效實(shí)施例，但凡未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何修改或等同變化及修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種OFDM接收器，包括快速傅里葉變換計(jì)算模塊及星座解映射模塊，其特征在于， 還包括信道壓縮模塊，所述信道壓縮模塊設(shè)于所述快速傅里葉變換計(jì)算模塊的輸出端與星座解映射模塊的輸入端間； 所述信道壓縮模塊根據(jù)塊浮點(diǎn)運(yùn)算將所述快速傅里葉變換模塊輸出的頻率響應(yīng)平坦化，并輸出至所述星座解映射模塊。2.如權(quán)利要求1所述的0FDM接收器，其特征在于， 所述信道壓縮模塊包括頻率壓縮單元及存儲(chǔ)器； 所述頻率壓縮單元將所述頻率響應(yīng)轉(zhuǎn)化為塊浮點(diǎn)數(shù)，所述塊浮點(diǎn)數(shù)包括符號(hào)字段、整數(shù)字段、小數(shù)字段及指數(shù)字段； 所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)所述塊浮點(diǎn)數(shù)的指數(shù)字段。3.如權(quán)利要求2所述的0FDM接收器，其特征在于， 所述頻率壓縮單元移位所述整數(shù)字段與小數(shù)字段，并將所述移位的位移耦合至所述指數(shù)字段。4.如權(quán)利要求3所述的0FDM接收器，其特征在于， 所述符號(hào)字段為1比特，所述整數(shù)字段、小數(shù)字段及指數(shù)字段以二進(jìn)制數(shù)表示。5.如權(quán)利要求4所述的0FDM接收器，其特征在于， 所述位移為所述整數(shù)字段與小數(shù)字段左起計(jì)數(shù)時(shí)零或壹的個(gè)數(shù)。6.如權(quán)利要求1所述的0FDM接收器，其特征在于， 所述星座解映射模塊包括一信道估計(jì)與均衡模塊，其位于所述星座解映射模塊的最前端。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種OFDM接收器，包括快速傅里葉變換計(jì)算模塊及星座解映射模塊，還包括信道壓縮模塊，所述信道壓縮模塊設(shè)于所述快速傅里葉變換計(jì)算模塊的輸出端與星座解映射模塊的輸入端間。所述信道壓縮模塊根據(jù)塊浮點(diǎn)運(yùn)算將所述快速傅里葉變換模塊輸出的頻率響應(yīng)平坦化，并輸出至所述星座解映射模塊。采用上述技術(shù)方案后，可借助少量的系統(tǒng)開銷來完成平坦化頻率響應(yīng)的過程。
【IPC分類】H04L27/26
【公開號(hào)】CN205039844
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520611036
【發(fā)明人】阿爾韋托·希門尼斯·菲爾茨特羅姆, 亞歷杭德羅·馬特奧斯·奧特斯
【申請(qǐng)人】芯迪半導(dǎo)體科技（上海）有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年8月14日