一种基于叠接相加的f-ofdm多子带频域滤波器的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及现代LTE(long time evolution)数字通信领域，特别是应用于第4代 F-OFDM多子带频域滤波器的一种基于叠接相加 FFT(fast furious transform)数字滤波 器。
【背景技术】
[0002] F-OFDM(滤波-正交频分复用）的主要目的是把原有OFDM(正交频分复用）只能进行 时分复用的同步资源块分裂为不同子带实现不同用户的频分复用。由于不同子带进行非同 步的OFDM以及CP(cyclic prefix循环前缀）的加入，频域上各个用户间的子载波存在互相 干扰，所以需要对各个子带进行滤波，抑制带外（OOB)杂散频谱和对邻频的干扰。由于F-CFDM的最小频率间隔为15KHz，最大带宽为30.72MHz，过采样率为2048倍，所以滤波器的阶 数或者长度需要很大才能得到所需的频率分辨率。所以F-OFDM的设计与实现主要考虑频域 滤波，而频域滤波主要使用叠接相加 FFT数字滤波器(Overlap-add FFT filter)和叠接保 留FFT数字滤波器(Overlap-save FFT filter)。两种滤波器算法可以得到同样的结果，但 是我们认为前者的实现虽然需要增加加法运算，但是可以减少输入x[n]的FFT运算，实现起 来更加经济。
【发明内容】
[0003] 本发明的主要目的在于提出一种应用于现代数字通信特别是F-OroM的高效的频 域滤波器，减少实现高阶FIR滤波器在频域滤波时的运算量。
[0004] 为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种基于叠接相加的F-OFDM多子带频域 滤波器，包括下行链路发射端频域滤波器系统和下行链路接收端频域滤波器系统；
[0005] 所述下行链路发射端频域滤波器系统和下行链路接收端频域滤波器系统分别包 括:L点输入缓存模块，第一 N点FFT模块，与N点输出频谱与滤波器频谱相乘模块，频谱移位 模块，各路信号相加模块，第二N点IFFT模块，后L/2点移至最前模块，N点缓存模块，M-I点缓 存模块以及前M-I点相加器;其中N=L+M-1;
[0006] 各路输入信号离散序列经过所述L点输入缓存模块分割为长度相等且等于L的一 帧数据;而后经过所述N点FFT模块补零后进行N点FFT变换为离散频域序列;接着经过所述N 点相乘模块将输出频谱与与N点滤波器频谱H(k)相乘;相乘后的频域离散序列经过循环右 移Uj点后频谱搬移到相应的子带上;再经过所述各路信号相加模块将各路频域离散序列合 成为N点频谱后经过所述N点IFFT模块变换为一个抽样频率为Fs的输出信号;所述后L/2点 移至最前模块将抽样频率为F s的输出信号中最后的L/2点移至最前缓存得到前移后的输出 信号;而后所述N点缓存模块、M-I点缓存模块以及前M-I点相加器分别将前移后的输出信号 中前M-I点与前一帧前移后的输出信号中的后M-I点相加后输出至下一级上变频器、而前移 后的输出信号中M-I点之后的L-M+1点直接输出至上变频器;而最后的N-L点存储到M-I点缓 存区以备与下一帧相加；
[0007] 其中，
其中Fj为子带中心频率，Fs为抽样频率，T s为抽样时间间 隔，N为FFT点数；
[0008] 所述N点频域序列H(k)为设计的M-I阶，长度为M的频域滤波器经过补零作N点FFT 后的频域离散序列。
[0009] 在一较佳实施例中:所述L = N/2。
[0010] 在一较佳实施例中：所述滤波器的通带频点处响应设置为1，阻带频点处响应设置 为0,过度带间隔两个频点，其响应分别为0.5886和0.1065。
[0011] 相较于现有技术，本发明的技术方案具备以下有益效果：
[0012] 1.本发明的算法可以有效减少频域滤波时滤波器系数与输入信号频谱相乘的运 舁里。
[0013] 2.本发明的算法结构实现的频域滤波器不但可以实现低通功能，而且通过简单的 滤波器频率响应的搬移实现带通滤波。
[0014] 3.本发明的算法结构可以通过不同子带频域滤波器的组合和叠加可以实现信号 的分解和合成，便于在同一个频谱上实现多个信号的处理。
[0015] 4.本发明的算法设计简单容易实现，便于在现代数字通信系统中应用。
【附图说明】
[0016] 图1是F-OFDM下行链路发射端频域滤波器系统结构图；
[0017] 图2是F-OFDM下行链路接收端频域滤波器系统结构图；
[0018] 图3是长度为65的频域响应系数H(m)(0<m<64)的曲线图；
[0019]图4是频域滤波器扩展为128点近似前后的频域响应系数H(k)(0 SkS 127)的曲线 图。
【具体实施方式】
[0020] 下文通过附图和【具体实施方式】对本发明做进一步说明。
[0021] 参考图1，本发明所描述的一种基于叠接相加的F-OFDM多子带频域滤波器，包括下 行链路发射端频域滤波器系统和下行链路接收端频域滤波器系统；
[0022] 所述下行链路发射端频域滤波器系统和下行链路接收端频域滤波器系统分别包 括:L点输入缓存模块，N点FFT模块，N点相乘模块，频谱移位模块，各路信号相加模块，N点 IFFT模块，后L/2点移至最前模块，N点缓存模块，M-I点缓存模块以及前M-I点相加器;其中N = L+M~1 〇
[0023] 下文以发射端为例，详细描述所述各个模块的处理流程：
[0024]多用户（用户1至用户J)数据经过OFDM调制并添加 CP循环前缀后的时域信号输入 下行链路发射端频域滤波器系统，各路输入信号离散序列经过所述L点输入缓存模块分割 为长度相等且等于L的一帧数据;而后经过所述N点FFT模块补零后进行N点FFT变换为离散 频域序列;接着经过所述N点相乘模块将输出频谱与与N点滤波器频谱H(k)相乘;相乘后的 频域离散序列经过循环右移Uj点后频谱搬移到相应的子带上；由于频率搬移后的各路频域 离散序列在带外幅度为〇,所以频域上互不混叠，因此可以通过各路信号相加模块合成为N 点频谱后经过所述N点IFFT模块变换为一个抽样频率为Fs的输出信号。所述后L/2点移至最 前模块将抽样频率为Fs的输出信号中最后的L/2点移至最前缓