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。



2 总体结构及技术实现
2.1 整体结构框图
   LTE DFT的模块化总体结构如图3所示，根据算法分析可以知道LTE DFT的分而治之需要几个阶段才能完成，每个阶段需要做多次小因子点的DFT，所以图示是一个循环的形式。由状态机控制这些阶段的完成，直到最后一个循环结束输出数据。

    其中前处理进入WFTA模块的包括对4个双端口RAM的读取控制以及对旋转因子ROM的读取，还有旋转因子地址的计算。饱和操作根据系统的最大bit数限定，对经过WFTA计算后的数据进行饱和处理，超过的bit数直接截取掉。
2.2 技术实现
2.2.1 4个双端口RAM的数据存储
   为保证pipeline地处理每次循环的数据，这里采用4个双端口RAM对数据进行存取。对4、2、5、3四种小因子的WFTA计算来说，选4个RAM最方便，如果需要进行4点的WFTA计算，则从每个RAM中读出一个数据，这仅需要一个时钟就可读出4个数据。对2点的WFTA计算，则可以一个时钟读出两组的2点WFTA进行计算。对3点的用一个时钟，对于5点的用两个时钟读取。
   在基于原位计算的基础上进行改进，加入旋转数据模块，是为了将本来是在一个RAM中的数据在填入RAM前进行旋转，使其在不同的RAM中便于下一阶段pipeline读取。图4展示了一个最简单的12点的填写RAM实例，在开始第一阶段前先将12点的输入数通过载入buffer模块用12个clk按图3顺序载入4个RAM中，也就是将数据倒位序放入4个RAM中。将倒位序之后的数据重新标号，即1对应载入buffer的3，2对应6等。这样做的目的是为了方便计算地址。例如，在第一阶段读的过程中，0、1、2、3通过右移2 bit，即除以4可以算出地址为0，它们分别对应4个RAM的第0地址；同理4、5、6、7除以4可以得到1，即对应1地址，依此类推。

[1] [2]  下一页