Подсистема Формирования Символа OFDM вычисляет количество активных и неактивных поднесущих и количество выборок CP. Это генерирует сигнал ready и поднесущие (активный, неактивный, и DC) для каждого символа OFDM согласно стандарту LTE.

Подсистема Формирования Символа OFDM вычисляет количество активных поднесущих на основе значения NDLRB.

Number of active subcarriers = 12 x NDLRB

Количество неактивных поднесущих является различием размера ОБПФ и количеством активных поднесущих. Чтобы сохранить аппаратные ресурсы путем предотвращения нескольких IFFTs, размер ОБПФ фиксируется к 2 048.

Number of inactive subcarriers = 2048 — Number of active carriers

Блок выводит сигнал от порта ready, чтобы указать, когда блок готов принять входные данные. Этот сигнал зависит от входного сигнала valid, NDLRB, типа CP и номера символа OFDM. Выходной сигнал ready сгенерирован для одного временного шага, и входной сигнал valid проверяется на следующий временной шаг. Блок принимает входные данные, и выходной сигнал ready остается высоким (1) пока данные о символе OFDM не получены. Если вход valid является низким (0), сигнал ready расширяет, пока входной сигнал valid не получает высоко (1). После получения активных поднесущих блок устанавливает выходной сигнал ready на низкий (0) какое-то время период равняется сумме количества неактивных поднесущих и количества выборок CP.

Эти рисунки показывают схемы синхронизации выходного сигнала ready для значений NDLRB 25 и 100, соответственно.

Блок IFFT преобразует сигнал частотного диапазона в сигнал временной области. LTE поддерживает шесть стандартных опций полосы пропускания: 1,4 МГц, 3 МГц, 5 МГц, 10 МГц, 15 МГц и 20 МГц. Эти опции полосы пропускания требуют длины БПФ 128, 256, 512, 1024, и 2048, соответственно. Блок использует длину БПФ 20:48, которая соответствует максимальной полосе пропускания LTE, который составляет 20 МГц. Длина БПФ ОБПФ сконфигурирована к самому высокому размеру БПФ, чтобы сгенерировать одно оборудование, которое поддерживает все опции полосы пропускания LTE.

Параметр Divide butterfly outputs by two управляет, если БПФ реализует полный 1/N масштабный коэффициент путем деления выхода каждого умножения бабочки два. Эта корректировка сохраняет выход ОБПФ в той же амплитудной области значений как ее вход. Когда параметр Divide butterfly outputs by two очищен, блок избегает переполнения путем увеличения размера слова на 1 бит после каждого умножения бабочки.

Традиционно, приемопередатчики выполняют БПФ, переключают частотный диапазон на нижний регистр. Однако этот метод требует памяти и вводит задержку, связанную с размером БПФ. Вместо этого приемопередатчик 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.

Циклическое префиксное сложение является процессом добавления последних выборок символа OFDM как префикс к каждому символу OFDM. Сложение CP для символа OFDM с выборками Nfft и выборками CP _CP N показывают в этом рисунке.

Блок LTE OFDM Modulator использует размер БПФ 2 048 для всех ресурсов NDLRB, чтобы избежать нескольких IFFTs. Блок использует значения CP, соответствующие NDLRB 100.

Параметр Cyclic prefix type управляет, ожидает ли блок нормальное или расширенный CP. Блок требует, чтобы вход обеспечил частоту дискретизации 30,72 МГц. Это принимает, что каждый символ является 2 048 выборками плюс циклический префиксный размер, сопоставленный с уровнем. При использовании нормального CP префикс первого символа в каждом пазе имеет 160 выборок, в то время как каждый последующий символ содержит префикс 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, смотрите lteOFDMModulate (LTE Toolbox) функция.

Работа с окнами уменьшает спектральный перерост или смежное отношение утечки канала (ACLR), сигнала OFDM. Функция является дополнительной. Чтобы включить работу с окнами, выберите параметр Windowing.

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

Этот блок генерирует выходные данные на уровне частоты дискретизации 30,72 МГц при помощи максимальной частоты дискретизации выходных данных или частоты дискретизации выходных данных с заданным NDLRB.

Этот рисунок показывает выходные данные, когда вы устанавливаете параметр Output data sample rate на Use maximum output data sample rate.

Этот рисунок показывает выходные данные, когда вы устанавливаете параметр Output data sample rate на Match output data sample rate to NDLRB параметр. Для значения NDLRB 25, выходная частота дискретизации составляет 7,68 МГц, и блок возвращает допустимые выходные данные в каждом четвертом цикле.

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 247 МГц.