LTE上行DFT/IDFT的一种设计实现

摘 要： 根据3GPP协议规定，提出一种适于FPGA实现的解决方案。采用分而治之和WFTA的算式分解，最大限度地减少DFT的运算量；采用块浮点动态截取多余位宽，减少系统面积；运用4个双端口RAM读写，使系统能运行在流水线结构；采用对称结构存储每一级的旋转因子，最大化共享因子。
关键词： LTE；SC_FDMA；DFT；WFTA；FPGA；流水线

为了降低手机终端的功率损耗[1]，LTE上行链路采用基于DFT扩频OFDM（DFTS_OFDM）的单载波传输，又称为单载波FDMA（SC_FDMA）。DFTS_OFDM方案的基本结构如图1所示。3GPP协议规定[2]上行PUSCH信道产生SC_FDMA符号要求DFT点数满足式(1)。

由几个参数的变化可以得到最小12点、最大1 296点共35种模式的DFT[3]。现在已有的研究方法(如质因子分解结合WFTA算法)解决非2n点DFT，但此法不够灵活，不适合长度可变的DFT。在数字电视DTMB系统中，3 780点FFT的处理采用分裂基与质因子分解结合WFTA算法实现，但对于LTE上行可配置长度DFT的实现还没有一个成熟有效的方法。
根据LTE实时系统需求采用pipeline流水线结构实现高速可配置的DFT设计，同时在结构和资源利用上进行优化，最后给出仿真图形以及综合结果，为上行LTE设计提供一种参考。