Блок принимает входные данные либо с максимальной скоростью 30,72 МГц, либо с частотой дискретизации, соответствующей NDLRB. Входные частоты дискретизации для значений NDLRB 6, 15, 25, 50, 75 и 100 составляют 1,92 МГц, 3,84 МГц, 7,68 МГц, 15,36 МГц, 30,72 МГц и 30,72 МГц соответственно.

Если для параметра Частота выборки входных данных задано значение Use maximum input data sample rateблок работает на основе параметров демодуляции (типа префикса NDLRB и CP) и выдает выходные данные вместе с выходным действительным сигналом в следующий блок.

Если для параметра Частота выборки входных данных задано значение Match input data sample rate to NDLRBблок генерирует выходной сигнал готовности и управляет входом со скоростью относительно NDLRB. Блок принимает выборки данных относительно NDLRB, когда сигнал готовности 1 Правда.

На этом рисунке показана временная диаграмма формирования сигнала готовности для непрерывного входа, когда NDLRB 6 и тип префикса CP: Normal, с длиной БПФ 128 и длиной СР 10.

numHigh = длина FFT + длина CP = 128 + 10 = 138 тактовых циклов.

numLow = максимальная длина FFT + максимальная длина CP - (numHigh) = 2048 + 160 - (138) = 2070 тактовых циклов.

На этом рисунке показана временная диаграмма формирования сигнала готовности для дискретного входа с 1 (высокий) в течение 16 тактовых циклов, когда NDLRB 6 и тип префикса CP: Normal, с длиной БПФ 128 и длиной СР 10.

numHigh = (длина БПФ + длина СР -1) * Максимальная длина БПФ/длина БПФ + 1 = (128 + 10 -1) * 16 + 1 = 2193 тактовых цикла.

numLow = максимальная длина FFT + максимальная длина CP - (numHigh) = 2048 + 160 - (2193) = 15 тактовых циклов.

Этот блок поддерживает передачу LTE с окном, реализуя удаление дробного циклического префикса. Управление окнами уменьшает внеполосные выбросы. Передатчик выполняет оконную обработку, перекрывая хвостовую часть каждого символа OFDM с головкой следующего символа OFDM. Приемник должен избегать этих перекрывающихся выборок при вычислении БПФ. Дробная CP решает эту проблему, удаляя часть CP в начале символа и оставшуюся часть CP в конце символа. Реализация алгоритма CP-фракции также делает блок демодулятора OFDM LTE менее чувствительным к сдвигу синхронизации.

Параметр Тип циклического префикса определяет, ожидает ли блок нормальный или расширенный CP. Когда блок работает с максимальной частотой дискретизации 30,72 МГц, он предполагает, что каждый символ равен 2048 выборкам плюс размер циклического префикса, связанный с этой скоростью. При использовании обычного CP префикс первого символа в каждом слоте имеет 160 выборок, в то время как последующие символы имеют префикс 144 выборки. Расширенный CP имеет 512 выборок.

Когда блок работает с частотой дискретизации относительно значения NDLRB, например, если NDLRB равен 6, блок принимает 128 выборок плюс размер циклического префикса, связанный с этой скоростью. При использовании обычного CP префикс первого символа в каждом слоте имеет 10 выборок, в то время как последующие символы имеют префикс из девяти выборок. Расширенный CP имеет 32 образца.

Блок обрабатывает КП в два этапа. Сначала блок вычисляет количество удаляемых CP выборок, Nr, и удаляет эти выборки из входных выборок. Затем он вычисляет количество выборок для сдвига, Ns, и сдвигает эти выборки в конец символа OFDM во временной области. Эти два сегмента вместе составляют общую длину циклического префикса, Ncp = Ns + Nr.

Параметр фракции CP управляет количеством выборок, удаляемых блоком в начале символа. Блок сдвигает остаток циклического префикса с начала символа на конец символа. Блок квантует долю СР в fi(0,11,10). Для достижения целого числа выборок блок вычисляет Nr = floor (фракция Ncp * CP).

Форма сигнала показывает управляющие сигналы для двух ступеней удаления ПУ. Блок сконфигурирован для нормального CP, поэтому CP первого символа составляет 160 выборок. CP для последующих символов составляет 144 выборки. Фракция CP 0.55.

На первом этапе блок устанавливает внутренний действительный сигнал на 0 (false) для исключения первых Nr выборок символа. Для первого символа Nr = 88. Манипуляция действительным сигналом также исключает конечные Ns выборок, которые заменяются сдвинутыми выборками на следующем этапе. Для первого символа Ns = 72. На втором этапе блок записывает Ns выборок в ОЗУ, а затем считывает и возвращает эти выборки в конце символа. Блок сдвигает внутренний достоверный сигнал для включения сдвинутых выборок в их новое местоположение. Результатом является 2048 выборок, правильно выровненных во временной области при подготовке к БПФ.

Для второго символа с циклическим префиксом 144 выборки Nr = 80 и Ns = 64.

Для получения дополнительной информации об окнах передатчика LTE см. раздел Алгоритмы в документе lteOFDMModulate(Панель инструментов LTE).

Поскольку блок демодулятора МОЧРК LTE использует максимальную длину БПФ 2048. Таким образом, когда обеспечиваются входные выборки, соответствующие фактической длине БПФ, блок повторителя выборок повторяет выборки, пока не сформирует 2048 выборок. Для этой операции блок сначала буферизирует входные выборки, а затем повторяет выборки на основе значения NDLRB. Этот механизм повторения помогает избежать масштабирования на входе блока БПФ. Например, если NDLRB равен 6, каждый символ OFDM состоит из 128 выборок. Блок преобразует эти 128 выборок в 2048 выборок, повторяя их 16 раз. После того как блок генерирует 2048 выборок данных, он посылает данные и действительные сигналы в следующий блок.

Обычно приемники выполняют сдвиг БПФ в частотной области. Однако этот способ требует памяти и вводит задержку, связанную с размером БПФ. Вместо этого приемник может выполнять ту же самую операцию во временной области, используя свойство сдвига частоты преобразований Фурье. Смещение функции в одной области соответствует умножению на сложную экспоненциальную функцию в другой области. Чтобы уменьшить аппаратные ресурсы и задержку, этот блок выполняет сдвиг БПФ путем умножения отсчетов временной области на сложную экспоненциальную функцию.

Эти уравнения описывают сдвиг БПФ. Уравнение для N-точечного БПФ

Для сдвига БПФ N/2 несущих в любом направлении, заменить $$k=\frac{k}{\mathrm{}}$$− N2, в результате чего

Это уравнение упрощает

Поскольку $${\displaystyle \underset{\mathrm{}}{\overset{\mathrm{}}{}}\mathrm{\sum n=0N-1x}(n{)}^{\frac{e\mathrm{}-}{}}}$$j2xeonnkN эквивалентно $$F[$$x (n)]$${,}^{}а\mathrm{}$$ejpi = − 1, это уравнение упрощает

Окончательное уравнение показывает, что сдвиг БПФ во временной области упрощается до умножения на (-1) n. Поэтому блок реализует сдвиг БПФ путем умножения отсчетов временной области либо на + 1, либо на -1.

Выходной сигнал подсистемы сдвига БПФ подается в блок оптимизированного БПФ HDL (DSP System Toolbox). Частота дискретизации выборок временной области должна составлять 30,72 МГц. Блок вычисляет 2048-точечный БПФ для всех значений NDLRB.

Выходные сигналы Divide butterfly на два параметра определяют, реализует ли БПФ общий масштабный коэффициент 1/N путем деления выходного сигнала каждого умножения butterfly на два. Эта регулировка поддерживает выход БПФ в том же диапазоне амплитуд, что и его вход. При отключении масштабирования (по умолчанию) блок избегает переполнения, увеличивая длину слова на один бит после каждого умножения бабочки.

Эта часть алгоритма выбирает соответствующее количество поднесущих на основе NDLRB. Из 2048 поднесущих блок выбирает для вывода центральную поднесущую 12xNDLRB.

Если выбран параметр Удалить поднесущую DC, блок исключает поднесущую DC из конечного выхода сетки ресурсов. Блок исключает поднесущую постоянного тока путем установки действительного сигнала в значение 0 (false) для центрального цикла выходных поднесущих.

Для NDLRB 25 блок возвращает 12 × 25 = 300 выборки сетки ресурсов. Блок указывает местоположение этих выходных выборок с сигналом validate Out, установленным на1 Правда. Сигнал validedOut: 0 (false) в центре выходных выборок, чтобы исключить несущую постоянного тока.

Этот сигнал показывает выходные данные, если для параметра Input data sample rate установлено значение Use maximum input data sample rate и выберите NDLRB из 25 с нормальным CP.

Эта форма сигнала показывает выходные данные блока, если для параметра Input data sample rate установлено значение Match input data sample rate to NDLRB и выберите NDLRB из 25 с нормальным CP. Блок повторяется четыре раза на входе БПФ для вычисления 2048-точечного БПФ. Фактические выборки БПФ отбираются для каждого из четырех выборок на выходе БПФ. Блок выбирает элементы сетки ресурсов центра (12 × 25 = 300) и выводит их вместе с действительным сигналом.

Производительность синтезированного HDL-кода зависит от цели и вариантов синтеза. Тип входных данных, используемый для генерации кода HDL: fixdt(1,16,14).

В этой таблице представлены результаты синтеза данных о ресурсах и производительности при использовании блока с конфигурацией по умолчанию. Сгенерированный HDL предназначен для Xilinx ® ^Zynq ® XC7Z045I-FFG900-2L FPGA. В конструкции достигается тактовая частота 280 МГц.