CN107222282B - 一种lte系统prach信道中zc序列的dft算法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及移动通信技术领域，公开了一种LTE系统PRACH信道中ZC序列的DFT算法。包括以下过程：向ROM1输入参数k，读取ROM1输出参数k′；向ROM2输入参数u，读取ROM2输出参数u′；k′和u′相加的值A再减去Nzc‑1获取参数B；将A和B输入到第一选择器，根据控制信号输出结果并输入到ROM3；读取ROM3的输出数据加上k得到值C，值C减去Nzc获取参数D；将C和D输入到第二选择器，根据控制信号获取第二选择器的输出结果；第二选择器的输出结果进行除2取整后的值E加上获取参数F，将E和F输入到第三选择器，同时第二选择器的输出结果进行mod2处理的结果G为控制信号，输出旋转因子指数p值；根据p值获取ZC序列的DFT算法结果。该方案p值求解过程储存量小，算法简单。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，特别是一种LTE系统PRACH信道中ZC序列的DFT算法。
背景技术
3GPP TS36.211协议中，LTE定义上行PRACH信道随机接入基带信号为：
其中t表示时间，k0表示PRACH占用的RB起始位置，k表示占用带宽内的RB索引，K表示随机接入前导与上行数据之间的子载波间隔差别，βPRACH表示PRACH信号发射功率系数，n表示ZC序列索引，TCP表示循环前缀长度，fRA表示随机接入子载波间隔，表示资源块中随机接入前导的频域位置，NZC表示ZC序列长度，其取值与前导格式有关，如下表1：
表1：
ZC序列定义如下：
xu,v(n)＝xu((n+Cv)modNZC)
由基带信号产生公式知，在产生基带信号时，要对ZC序列进行DFT(傅里叶变换)，设
对上述公式计算通常采用两种方法，一种是使用线性调频Z变换算法(chirp Z变换算法)，另一种是将上述公式变形为
其中
然后计算Xu(0)、kCv和p值。Xu(0)的计算较为简单，实现时可将事先计算好的Xu(0)值存放在ROM中；kCv也可通过递归计算，本发明不考虑该值的计算；对于p值的计算，也可将该值存放在ROM中，或者直接根据公式计算，或者使用专利《LTE系统中计算ZC序列DFT的方法》中介绍的专利方法。
采用线性调频Z变换算法计算ZC序列的DFT变换，因为没有利用ZC序列特有性质，不仅需要大量乘法器，还需要3次FFT/IFFT计算，计算量大。而采用第二种方法计算DFT明显较第一种方法简单，其复杂度主要集中在p值的计算上，采用ROM存储的方法计算p值需要消耗较多存储资源；直接计算也需要消耗大量乘法、求模运算，甚至还会涉及到除法运算；专利《LTE系统中计算ZC序列DFT的方法》中介绍的专利方法通过p值规律性和对称关系减少存储量，但其计算仍较复杂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供了一种LTE系统PRACH信道中ZC序列的DFT算法。
本发明采用的技术方案如下：一种LTE系统PRACH信道中ZC序列的DFT算法，具体包括以下过程：步骤1、向ROM1输入参数k，所述k＝0,1,2…Nzc-1，其中Nzc是ZC序列的长度，读取ROM1输出参数k′；向ROM2输入参数u，所述u＝1,2…Nzc-1，读取ROM2输出参数u′；步骤2、输出参数k′和输出参数u′相加的值A再减去Nzc-1获取参数B；步骤3、将A和B输入到第一选择器，判断B是否大于零，若大于零则第一选择器的输出结果为B，否则第一选择器的输出结果为A，将第一选择器的输出结果输入到ROM3；步骤4、读取ROM3的输出数据，再加上输入参数k得到值C，值C减去Nzc获取参数D；步骤5、将C和D输入到第二选择器，判断D是否大于等于零，若大于等于零则第二选择器的输出结果为D，否则第二选择器的输出结果为C；步骤6、第二选择器的输出结果进行除2取整后的值E加上获取参数F，将E和F输入到第三选择器，同时第二选择器的输出结果进行mod2处理的结果G输入第三选择器的控制信号端，如果G为1第三选择器的输出结果为F，如果G为0第三选择器的输出结果为E，第三选择器的输出结果即为旋转因子指数p值；步骤7、根据旋转因子指数p值获取ZC序列的DFT算法结果。
进一步的，所述步骤7的具体过程为：向ROM4输入p值并读取输出参数H，向ROM5输入参数u并读取输出参数I,将H乘以I获取值J，将I和J输入到第四选择器，若k等于0则第四选择器的输出结果为I，若k不等于0,则第四选择器的输出结果为J，第四选择器的输出结果即为ZC序列的DFT算法结果。
进一步的，所述ROM1、ROM2、ROM3、ROM4和ROM5的首地址分别为0、1、1、0、1。
进一步的，所述LTE系统PRACH信道中ZC序列的DFT算法中，所述ROM1、ROM2、ROM3、ROM4和ROM5的ZC序列的长度Nzc相同，ZC序列的长度Nzc为839或者139。
与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：本发明中采用的旋转因子指数p值的求解过程，不仅储存量小，而且不需要大量的乘法器和除法器，求模过程也简单，进而使ZC序列的DFT算法变得简单高效。
附图说明
图1是本发明以ZC序列的长度Nzc为839的实施例的LTE系统PRACH信道中ZC序列的DFT算法过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
针对Nzc为839和139的DFT算法方法相同。如图1以Nzc为839为例，一种LTE系统PRACH信道中ZC序列的DFT算法，具体包括以下过程：步骤1、向ROM1输入参数k，所述k＝0,1,2…Nzc-1，此时Nzc为839，k＝0,1,2…838，此时读取ROM1输出参数k′；向ROM2输入参数u，所述u＝1,2…Nzc-1，即u＝1,2…838，读取ROM2输出参数u′；步骤2、输出参数k′和输出参数u′相加的值A再减去Nzc-1＝838获取参数B；步骤3、将A和B输入到第一选择器，判断B是否大于零，若大于零则第一选择器的输出结果为B，否则第一选择器的输出结果为A，将第一选择器的输出结果输入到ROM3；步骤4、读取ROM3的输出数据，再加上输入参数k得到值C，值C减去Nzc＝839获取参数D；步骤5、将C和D输入到第二选择器，判断D是否大于等于零，若大于等于零则第二选择器的输出结果为D，否则第二选择器的输出结果为C；步骤6、第二选择器的输出结果进行除2取整处理后的值E加上获取参数F，除2取整表示截取处理中输入信号高位比特，将E和F输入到第三选择器，同时第二选择器的输出结果进行mod2处理的结果G输入第三选择器的控制信号端，mod2处理表示处理中输入信号的最后一个比特位，如果G为1第三选择器的输出结果为F，如果G为0第三选择器的输出结果为E，第三选择器的输出结果即为旋转因子指数p值；步骤7、根据旋转因子指数p值获取ZC序列的DFT算法结果。Nzc为139的实施例，Nzc取139，计算过程相同。该方案中旋转因子指数p值的求解过程不仅储存量小，而且不需要大量的乘法器和除法器，求模过程也简单。
所述步骤7的具体过程为：向ROM4输入p值并读取输出参数H，ROM4的地址数据为k＝0,1,2…Nzc-1，向ROM5输入参数u并读取输出参数I,ROM5的地址数据为其中0≤n≤NZC-1，将H乘以I获取值J，将I和J输入到第四选择器，若k等于0则第四选择器的输出结果为I，若k不等于0,则第四选择器的输出结果为J，第四选择器的输出结果即为ZC序列的DFT算法结果。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。如果本领域技术人员，在不脱离本发明的精神所做的非实质性改变或改进，都应该属于本发明权利要求保护的范围。
Claims (3)
1.一种LTE系统PRACH信道中ZC序列DFT计算的方法，其特征在于，包括以下过程：步骤1、向ROM1输入参数k，所述k＝0,1,2…Nzc-1，其中Nzc是ZC序列的长度，读取ROM1输出参数k′；向ROM2输入参数u，所述u＝1,2…Nzc-1，读取ROM2输出参数u′；步骤2、输出参数k′和输出参数u′相加的值A再减去Nzc-1获取参数B；步骤3、将A和B输入到第一选择器，判断B是否大于零，若大于零则第一选择器的输出结果为B，否则第一选择器的输出结果为A，将第一选择器的输出结果输入到ROM3；步骤4、读取ROM3的输出数据，再加上输入参数k得到值C，值C减去Nzc获取参数D；步骤5、将C和D输入到第二选择器，判断D是否大于等于零，若大于等于零则第二选择器的输出结果为D，否则第二选择器的输出结果为C；步骤6、第二选择器的输出结果进行除2取整后的值E加上获取参数F，将E和F输入到第三选择器，同时第二选择器的输出结果进行mod2处理的结果G输入第三选择器的控制信号端，如果G为1第三选择器的输出结果为F，如果G为0第三选择器的输出结果为E，第三选择器的输出结果即为旋转因子指数p值；步骤7、根据旋转因子指数p值获取ZC序列的DFT算法结果，具体过程为：向ROM4输入p值并读取输出参数H，向ROM5输入参数u并读取输出参数I,将H乘以I获取值J，将I和J输入到第四选择器，若k等于0则第四选择器的输出结果为I，若k不等于0,则第四选择器的输出结果为J，第四选择器的输出结果即为ZC序列的DFT算法结果。
2.如权利要求1所述的LTE系统PRACH信道中ZC序列DFT计算的方法，其特征在于，所述ROM1、ROM2、ROM3、ROM4和ROM5的首地址分别为0、1、1、0、1。
3.如权利要求2所述的LTE系统PRACH信道中ZC序列DFT计算的方法，其特征在于，所述LTE系统PRACH信道中ZC序列的DFT算法中，所述ROM1、ROM2、ROM3、ROM4和ROM5的ZC序列的长度Nzc相同，ZC序列的长度Nzc为839或者139。
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