Подсистема формирования символов OFDM вычисляет количество активных и неактивных поднесущих и количество выборок CP. Он генерирует готовый сигнал и поднесущие (активные, неактивные и DC) для каждого символа OFDM согласно стандарту LTE.

Подсистема формирования символов OFDM вычисляет количество активных поднесущих на основе значения NDLRB.

Количество активных поднесущих = 12 x NDLRB

Количество неактивных поднесущих представляет собой разность размера IFFT и количества активных поднесущих. Чтобы сэкономить аппаратные ресурсы, избегая нескольких IFFT, размер IFFT фиксирован равным 2048.

Количество неактивных поднесущих = 2048 - количество активных несущих

Блок выдает сигнал из порта готовности, чтобы указать, когда блок готов принять входные данные. Этот сигнал зависит от действительного входного сигнала, NDLRB, типа CP и номера символа OFDM. Готовый выходной сигнал генерируется для одного временного шага, и действительный входной сигнал проверяется для следующего временного шага. Блок принимает входные данные, и готовый выходной сигнал остается высоким (1) до тех пор, пока не будут приняты данные символа OFDM. Если допустимый вход низкий (0), сигнал готовности продолжается до тех пор, пока действительный входной сигнал не получит высокий уровень (1). После приема активных поднесущих блок устанавливает готовый выходной сигнал на низкий (0) за период времени, равный сумме количества неактивных поднесущих и количества выборок СР.

Эти чертежи показывают временные диаграммы готового выходного сигнала для значений 25 и 100 NDLRB соответственно.

Блок IFFT преобразует сигнал частотной области в сигнал временной области. LTE поддерживает шесть стандартных вариантов пропускной способности: 1,4 МГц, 3 МГц, 5 МГц, 10 МГц, 15 МГц и 20 МГц. Эти варианты полосы пропускания требуют длины БПФ 128, 256, 512, 1024 и 2048 соответственно. Блок использует 2048 длину БПФ, что соответствует максимальной полосе пропускания LTE, то есть 20-MHz. Длина FFT IFFT конфигурируется с максимальным размером FFT для генерации одного аппаратного обеспечения, которое поддерживает все опции полосы пропускания LTE.

Если БПФ реализует общий коэффициент масштабирования 1/N путем деления выходного сигнала каждого умножения на два, то функция «Разделить бабочки» управляет двумя параметрами. Эта регулировка поддерживает выход IFFT в том же диапазоне амплитуд, что и его вход. Когда выходные сигналы Divide butterfly на два параметра сброшены, блок избегает переполнения, увеличивая длину слова на 1 бит после каждого умножения butterfly.

Обычно приемопередатчики выполняют сдвиг БПФ в частотной области. Однако этот способ требует памяти и вводит задержку, связанную с размером БПФ. Вместо этого приемопередатчик 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.

Добавление циклического префикса представляет собой процесс добавления последних выборок символа OFDM в качестве префикса к каждому символу OFDM. Добавление CP для символа OFDM с выборками Nfft и выборками CP NCP показано на этом рисунке.

Блок модулятора OFDM LTE использует размер FFT 2048 для всех ресурсов NDLRB, чтобы избежать множества IFFT. Блок использует значения CP, соответствующие NDLRB 100.

Параметр Тип циклического префикса определяет, ожидает ли блок нормальный или расширенный CP. Блок требует ввода для поддержания частоты дискретизации 30,72 МГц. Предполагается, что каждый символ равен 2048 выборкам плюс размер циклического префикса, связанный со скоростью. При использовании обычного CP префикс первого символа в каждом слоте имеет 160 выборок, в то время как каждый последующий символ содержит префикс из 144 выборок. При использовании расширенного CP все символы содержат 512 выборок. Для получения дополнительной информации о длине циклического префикса (в выборках) каждого символа OFDM в подкадре см. lteOFDMModulate(Панель инструментов LTE).

Обработка окон уменьшает спектральный повторный рост или коэффициент утечки соседнего канала (ACLR) сигнала OFDM. Функция является необязательной. Чтобы включить оконную обработку, выберите параметр Оконная обработка.

Для получения дополнительной информации о работе с окнами см. lteOFDMModulate(Панель инструментов LTE).

Этот блок генерирует выходные данные с частотой выборки 30,72 МГц, используя максимальную частоту выборки выходных данных или частоту выборки выходных данных с указанным NDLRB.

На этом рисунке показаны выходные данные, если для параметра Частота выборки выходных данных установлено значение Use maximum output data sample rate.

На этом рисунке показаны выходные данные, если для параметра Частота выборки выходных данных установлено значение Match output data sample rate to NDLRB параметр. Для значения 25 NDLRB выходная частота дискретизации равна 7,68 МГц, и блок возвращает действительные выходные данные на каждом четвертом цикле.

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 247 МГц.