[發明專利]快速傅里葉變換、逆變換裝置及降低其功耗的方法

無效

• 申請號: 200910158896.5
• 申請日: 2009-07-01
• 公開（公告）號: CN101645866A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: 戴維·加勒特
• 申請（專利權）人: 美國博通公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04J11/00
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司
• 代理人: 蔡曉紅;紀媛媛

技術領域

本發明涉及具有動態信噪比(SNR)要求的通信接收機，更具體地說，涉 及一種用于優化具有動態信噪比要求的通信接收機內數據通路模塊的精度的 方法和系統。

背景技術

在多載波通信系統內，多個子載波同時在一個傳輸路徑上傳送。正交頻分 復用技術(OFDM)是一種常用的多載波方案，該技術中，多個子載波在頻率 上正交。OFDM載波信號內的子載波通常在頻率上重疊，但并不彼此干涉。 每個子載波可使用多種調制方案中的任何一種來進行調制，包括正交調幅 (QAM)(例如，16-QAM和64-QAM)和正交相移鍵控(QPSK)。

OFDM收發機通常應用快速傅里葉變換(FFT)來分離接收到的OFDM 載波信號中的子載波。以類似的方式，OFDM收發機通常應用快速傅里葉逆 變換(IFFT)將多個子載波合并來生成OFDM載波信號以進行傳輸。一般， FFT定義了用于減低計算離散傅里葉變換(DFT)所需的時間的一組處理，并 具有幾種不同的實現。然而，FFT的每種實現在N個采樣點的有限持續序列 x(n)上執行DFT，該x(n)表示接收到的OFDM載波信號的采樣樣本。該DFT 可定義為：

X(k)=Σn=0N-1x(n)e-j(2πN)nk]]>

k＝0，1，...N-1

DFT本質上是在一組N個采樣樣本上計算的塊進程(block?process)，N 一般定義為在接收到的OFDM載波信號上傳送的子載波的數量。N個樣本x(n) 相繼與子載波頻率范圍上的復指數相乘，然而將每個乘積相加。上述等式的輸 出x(k)表示第k頻率的頻譜值，即第k頻率上的子載波的值。通過這種方法， 便可使用DFT計算來分離接收到的信號的子載波。

OFDM接收機一般有專用的FFT單元，其使用以定點格式表示的數據執 行上述的計算。接收的信號的采樣樣本x(n)與FFT單元的結果一起表示為定 點格式。定點數字的精度由其表達形式中使用的位數來確定。因此，在任意有 限長度定點數據形式中，一些量化噪聲會被引入系統內。在OFDM接收機內， FFT單元內引入的量化噪聲不會支配接收機的總信噪比要求，是很重要的。通 常OFDM接收機的FFT單元具有足夠的精度來應付最差情況的信噪比要求。

盡管FFT單元必須被設計成能夠應付OFDM接收機的最差情況信噪比要 求，多數情況下，瞬時信噪比要求實際上是較低的。例如，OFDM接收機可 被要求來處理30dB的最差情況信噪比要求，并因此，FFT單元內的定點數據 大小必須足夠的大，以便量化噪聲不會妨礙接收機達到這一最差情況信噪比要 求。然而，由于OFDM接收機的信噪比要求可以是動態的，在操作中的任何 特定點，OFDM接收機可具有低于30dB的瞬時信噪比要求。因而在多數情況 下，FFT單元以過高的精度工作。FFT單元內的數據通路模塊消耗了過度的功 率來對定點數據執行不必要的計算和操作。由于功耗在依賴于電池的OFDM 接收機內經常是至關重要的，任何過度的功率消耗都會降低這些設備的實用 性。

因此，需要有一種動態調節FFT單元內數據通路模塊的精度而不會反過 來影響OFDM載波信號的接收和調制的方法和系統，。

發明內容

根據本發明的一個方面，本發明提供了一種快速傅里葉變換(FFT)裝置， 用于具有動態信噪比要求的OFDM接收機內，所述OFDM接收機用于接收包 括多個子載波的OFDM信號，所述FFT裝置包括：