[發(fā)明專利]一種基于OFDM系統(tǒng)的數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710098984.1
• 申請日: 2007-04-30
• 公開（公告）號: CN101299600A
• 公開（公告）日: 2008-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊軍
• 申請（專利權(quán)）人: 大唐移動通信設(shè)備有限公司
• 主分類號: H03H17/02
• 分類號: H03H17/02
• 代理公司: 北京信遠(yuǎn)達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 王學(xué)強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及濾波器設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于OFDM系統(tǒng)的數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

在3G(第三代移動通信技術(shù))的后發(fā)展技術(shù)方案選擇中，要求系統(tǒng)支持更高的傳輸速率、傳輸效率，具備更好的移動能力和覆蓋能力，在寬帶移動通信中，信道會遭受嚴(yán)重的多徑衰落，現(xiàn)有移動通信系統(tǒng)很難滿足未來移動通信的需求。而OFDM(Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing，正交頻分復(fù)用)技術(shù)能夠克服單載波系統(tǒng)在支持高速率數(shù)據(jù)傳輸時的符號間干擾增大的問題，并且有頻譜效率高、硬件實(shí)施簡單等優(yōu)點(diǎn)，因此在E-UTRA的方案中，確定了以O(shè)FDM/FDMA(Frequency?Division?Multiple?Access，頻分接入)為核心的基本傳輸技術(shù)和多址技術(shù)，即在下行方向采用OFDM技術(shù)，上行方向采用SC-FDMA(單載波頻分接入)技術(shù)。

基于OFDM的無線接入技術(shù)包括FDD(Frequency?Division?Duplex，頻分雙工)模式和TDD(Time?Division?Duplex，時分雙工)模式。TDD的上下行共用同一頻段，這樣就為智能天線和MIMO(Multiple?Input?Multiple?Output，多天線輸入多天線輸出)技術(shù)相結(jié)合提供更為可靠的技術(shù)支持。在TDD模式下，采用公共導(dǎo)頻符號或者專用的導(dǎo)頻符號來實(shí)現(xiàn)鏈路的信道互異，不同天線采用的正交的導(dǎo)頻可以用來支持多天線技術(shù)，如MIMO。因此TD-SCDMA(Time?Division?Synchronous?CDMA，時分-同步碼分多址)的后續(xù)發(fā)展技術(shù)采用OFDM-TDD模式，為保證對現(xiàn)有TD-SCDMA系統(tǒng)的兼容和演進(jìn)，其幀結(jié)構(gòu)以及帶寬需求和目前TD-SCDMA?LCR(Low?Chip?Rate，低碼片速率)保持一致。

現(xiàn)在TD-SCDMA系統(tǒng)物理層速率很低為1.28MHz，而中頻速率是76.8MHz，速率倍數(shù)可以達(dá)到60倍，同時也完成了60倍內(nèi)插，如此高的內(nèi)插因子使得數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)有很大的靈活性，因此可以采用各種組合濾波器設(shè)計(jì)，例如可以使用CIC(Cascaded?integrator-comb，梳狀濾波器)，HB(Half-Band，半帶濾波器)，PFIR(Program?Finite?Impulse?Response，可編程的有限脈沖響應(yīng)濾波器)組合設(shè)計(jì)完成中頻濾波器的設(shè)計(jì)。但是OFDM_TDD系統(tǒng)物理層速率達(dá)到了30.72MHz，同時中頻速率受現(xiàn)有器件的影響，一般不能超過150MHz，所以速率倍數(shù)等于150/30.72小于5倍，即最大可以達(dá)到4倍速率；而協(xié)議規(guī)定的物理層信號的發(fā)射帶寬BW＝20MHz，1200個子載波故有效帶寬是18MHz，則中頻傳輸速率最大為f_s＝30.72×4＝122.88MHz，根據(jù)公式：

BWfs=1+αL---(1-1)]]>

得到濾波器的內(nèi)插因子L＝7，滾降系數(shù)α＝0.14。雖然如此設(shè)計(jì)出的濾波器的通帶正好在協(xié)議規(guī)定的頻帶內(nèi)，但由于內(nèi)插因子L＝7，則無法分解成多級濾波器，只能用單級濾波器來實(shí)現(xiàn)。