Блок принимает входные данные или на максимальном уровне 30,72 МГц, или на уровне частоты 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.

Когда вы устанавливаете параметр Input data sample rate на Use maximum input data sample rate, блок действует на основе параметров демодуляции (NDLRB и CP prefix type) и обеспечивает выходные данные наряду с сигналом выхода valid со следующим блоком.

Когда вы устанавливаете параметр Input data sample rate на Match input data sample rate to NDLRB, блок генерирует сигнал выхода ready и управляет входом на уровне относительно NDLRB. Блок принимает выборки данных относительно NDLRB, когда сигналом ready является 1 TRUE.

Этот рисунок показывает схему синхронизации генерации сигнала ready для непрерывного входа, когда NDLRB является 6 и CP prefix type является Normal, наличие длины БПФ как 128 и длины CP как 10.

numHigh = FFT length + CP length = 128 +10 = 138 тактов.

numLow = Maximum FFT length + Maximum CP length - (numHigh) = 2048 + 160 - (138) = 2 070 тактов.

Этот рисунок показывает схему синхронизации генерации сигнала ready для дискретного входа с 1 (высоко) для 16 тактов, когда NDLRB является 6 и CP prefix type является Normal, наличие длины БПФ как 128 и длины CP как 10.

numHigh = (FFT length + CP length-1) * Maximum FFT length / FFT length + 1 = (128 +10 - 1) * 16 + 1 = 2 193 такта.

numLow = Maximum FFT Length + Maximum CP Length - (numHigh) = 2048 + 160 - (2193) = 15 тактов.

Этот блок поддерживает оконную передачу LTE путем реализации дробного циклического префиксного удаления. Работа с окнами сокращает внеполосные выбросы. Передатчик выполняет работу с окнами путем наложения хвоста каждого символа OFDM с главой следующего символа OFDM. Приемник должен избежать этих перекрытых выборок в вычислении БПФ. Дробный CP решает эту задачу путем удаления части CP в начале символа и остатка от CP в конце символа. Реализация дробного CP алгоритма также делает блок LTE OFDM Demodulator менее чувствительным к синхронизации смещения.

Параметр Cyclic prefix type управляет, ожидает ли блок нормальный или расширенный CP. Когда блок действует на уровне максимальной частоты дискретизации 30,72 МГц, он принимает, что каждый символ является 2 048 выборками плюс циклический префиксный размер, сопоставленный с тем уровнем. При использовании нормального CP префикс первого символа в каждом пазе имеет 160 выборок, в то время как последующие символы имеют префикс 144 выборок. Расширенный CP имеет 512 выборок.

Когда блок действует на уровне частот дискретизации относительно значения NDLRB, например, если NDLRB равняется 6, блок получает 128 выборок плюс циклический префиксный размер, сопоставленный с тем уровнем. При использовании нормального CP префикс первого символа в каждом пазе имеет 10 выборок, в то время как последующие символы имеют префикс девяти выборок. Расширенный CP имеет 32 выборки.

Блок обрабатывает CP на двух этапах. Во-первых, блок вычисляет количество выборок CP, чтобы удалить, N r, и удаляет те выборки из входных выборок. Затем это вычисляет количество отсчетов, чтобы переключить, N s, и переключает те выборки в конец символа OFDM во временном интервале. Эти два сегмента вместе составляют общую длину циклического префикса, CP N = N s + N r.

Параметр CP fraction управляет, сколько выборок блок удаляет в начале символа. Блок переключает остаток от циклического префикса от запуска символа в конец символа. Блок квантует CP fraction к fi(0,11,10). Чтобы достигнуть целого числа выборок, блок вычисляет N r = floor (CP N * CP fraction).

Форма волны показывает управляющие сигналы для двух этапов демонтажа CP. Блок сконфигурирован для нормального CP, таким образом, CP первого символа является 160 выборками. CP для последующих символов является 144 выборками. CP fraction является 0.55.

На этапе один, блок устанавливает внутренний сигнал valid на 0 ложь) исключить первый N r выборки символа. Для первого символа, N r = 88. Манипуляция сигнала valid также исключает итоговый N s выборки, которые заменяются переключенными выборками на следующем этапе. Для первого символа, N s = 72. На этапе два, блок пишет N s выборки к RAM, и затем читает и возвращает эти выборки в конце символа. Блок переключает внутренний сигнал valid включать переключенные выборки в их новое местоположение. Результатом являются 2 048 выборок, правильно выровненных во временном интервале при подготовке к БПФ.

Для второго символа, с циклическим префиксом 144 выборок, N r = 80 и N s = 64.

Для получения дополнительной информации о работе с окнами передатчика LTE смотрите раздел Algorithms lteOFDMModulate (LTE Toolbox) функция.

Когда блок LTE OFDM Demodulator использует максимальную длину БПФ 2 048. Так, когда входные выборки, соответствующие фактической длине БПФ, обеспечиваются, блок Sample Repeater повторяет выборки, пока это не формирует 2 048 выборок. Для этой операции, буфера блоков входные выборки сначала, и затем повторяет выборки на основе значения NDLRB. Этот механизм повторения помогает постараться не масштабироваться во входе блока FFT. Например, если NDLRB равняется 6, каждый символ OFDM состоит из 128 выборок. Блок преобразует эти 128 выборок в 2 048 выборок путем повторения их 16 раз. После того, как блок генерирует 2 048 выборок данных, он отправляет data и сигналы valid со следующим блоком.

Традиционно, приемники выполняют БПФ, переключают частотный диапазон на нижний регистр. Однако этот метод требует памяти и вводит задержку, связанную с размером БПФ. Вместо этого приемник может выполнить ту же операцию в области времени использование свойства сдвига частоты преобразований Фурье. Сдвиг функции в одной области соответствует умножению комплексной экспоненциальной функцией в другой области. Чтобы уменьшать аппаратные ресурсы и задержку, этот блок выполняет сдвиг БПФ путем умножения выборок временного интервала на комплексную экспоненциальную функцию.

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

Для сдвига БПФ N/2 несущие в любом направлении, замене $$k=k-\frac{N}{2}$$, получившийся в

Это уравнение упрощает до

С тех пор $${\displaystyle \sum _{n=0}^{N-1}x(n)e^{-\frac{j2\pi nk}{N}}}$$ эквивалентно $$F[x(n)]$$, и $$e^{j\pi }=-1$$, это уравнение упрощает до

Итоговое уравнение показывает, что БПФ переключается на нижний регистр, временной интервал упрощает до умножения (-1)ⁿ. Поэтому блок реализует сдвиг БПФ путем умножения выборок временного интервала или на +1 или на –1.

Выход подсистемы сдвига БПФ питается блок FFT HDL Optimized (DSP System Toolbox). Частота дискретизации выборок временного интервала должна составить 30,72 МГц. Блок вычисляет БПФ с 2048 точками для всех значений NDLRB.

Параметр Divide butterfly outputs by two управляет, реализует ли БПФ полный 1/N масштабный коэффициент путем деления выхода каждого умножения бабочки два. Эта корректировка сохраняет выход БПФ в той же амплитудной области значений как ее вход. Когда вы отключаете масштабирующийся (значение по умолчанию), блок избегает переполнения путем увеличения размера слова на один бит после каждого умножения бабочки.

Эта часть алгоритма выбирает соответствующее количество поднесущих на основе NDLRB. Из 2 048 поднесущих блок выбирает центр 12xNDLRB поднесущие для выхода.

Если параметр Remove DC subcarrier выбран, блок исключает поднесущую DC из итоговой сетки ресурса выход. Блок исключает поднесущую DC путем установки сигнала valid на 0 (FALSE) для центрального цикла выходных поднесущих.

Для NDLRB 25 блок возвращается 12×25=300 выборки сетки ресурса. Блок указывает на местоположение этих выходных выборок с набором сигнала validOut к 1 TRUE. Сигналом validOut является 0 (FALSE) в центре выходных выборок, чтобы исключить несущую DC.

Эта форма волны показывает выход, когда вы устанавливаете параметр Input data sample rate на Use maximum input data sample rate и выберите NDLRB 25 с нормальным CP.

Эта форма волны показывает выход блока, когда вы устанавливаете параметр Input data sample rate на Match input data sample rate to NDLRB и выберите NDLRB 25 с нормальным CP. Блок повторяется четыре раза во входе БПФ для вычисления БПФ с 2048 точками. Фактические выборки БПФ взяты для всех в четырех выборках при выходе БПФ. Блок выбирает центр (12×25 = 300) элементы сетки ресурса и выводит их наряду с допустимым сигналом.

Эффективность синтезируемого HDL-кода меняется в зависимости от вашей цели и опций синтеза. Типом входных данных, используемым для генерации HDL-кода, является fixdt(1,16,14).

Эта таблица показывает результаты синтеза данных ресурсов и данных о производительности при использовании блока с настройкой по умолчанию. Сгенерированный HDL предназначен к Xilinx^® Zynq^® XC7Z045I-FFG900-2L FPGA. Проект достигает тактовой частоты 280 МГц.