基于Xilinx FPGA的數字頻域干擾抵消器
三、算法設計
頻域干擾抵消(AIC,Adaptive Inte
?。?)對自適應濾波器的個頻域抽頭系數作初始化設置;
?。?)將濾波器的時域連續(xù)輸入信號每個組成一個塊,然后級聯兩個數據塊做點離散快速傅立葉變換,使其轉換為頻域信號,并將此信號用作自適應濾波器的輸入;其中是該濾波器抽頭個數的2倍,即;
?。?)將通過濾波器得到輸出信號,然后進行快速傅立葉逆變換IFFT(inverse fast fourier transforms)處理,使其轉換為時域信號,作為干擾的估計值;
?。?)計算被干擾信號和的差值,即為干擾抵消后的信號;再產生該期望信號的頻域值為下一次濾波器抽頭系數迭代所使用;
?。?)利用頻域信號進行最小均方誤差LMS計算,即根據和對進行更新,并將此更新值返回到步驟(2)中使用。跳轉到步驟(2)進行反復迭代,直至干擾被抵消。
與傳統(tǒng)的時域LMS算法相比,利用頻域LMS算法可以降低計算復雜度。假設輸入為實信號,濾波器抽頭個數為。可以得到,頻域LMS和時域LMS的計算復雜度之比為。實際中,干擾在空中傳輸的時延(即圖4-9中E到B點的傳輸時延)會比反饋信號的時延(即圖4-9中E到H點的傳輸時延)大得多,這時需要較大的抽頭個數才能抵消干擾。假設,則頻域LMS算法可以比時域LMS算法的速度提高大約16倍。為簡化起見,在本文檔中取,利用頻域LMS算法,在計算量角度大約可以比時域LMS算法快1.5倍。
四、WCDMA同步算法簡介
對于任何一個系統(tǒng),要進行正常的運作都必須首先保證系統(tǒng)的同步。WCDMA的小區(qū)搜索分為三個階段,即主同步、輔同步和導頻搜索三個階段。主同步利用PSC碼對接收到的主同步信道數據(PSCH)做相關,根據相關峰值的位置確定時隙頭。在主同步完成之后,輔同步階段可以確定幀頭位置和當前小區(qū)使用的擾碼組號。方法是用輔同步碼(SSC)去做相關。最后一個階段是導頻搜索,利用已經得到的擾碼組號和幀頭信息,遍歷一個主擾碼組所有的8個可能主擾碼,分別和導頻信道(CPICH)做相關。根據最大的相關值最終確定擾碼號。可見,經過WCDMA的三步同步,就可以得到當前小區(qū)的主擾碼號和幀同步信息。三步同步的流程圖如圖4所示。
由于同步模塊收到的信號為4采樣的,而同步模塊內部的搜索過程只需利用單采樣的數據,因此先要對過采樣的信號進行下采樣。另外,為了對發(fā)送信號源進行匹配,將接收到的信號首先經過根號升余弦匹配濾波器,然后再下采樣到碼片速率,如B點所示。
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