FHT在WCDMA辅同步中的应用与FPGA实现

"FHT在WCDMA辅同步中的应用及FPGA实现，谷涛，北京邮电大学信息工程学院" 本文探讨了快速哈达马变换（Fast Hadamard Transform，简称FHT）在WCDMA（宽带码分多址接入）系统中用于辅助同步的技术及其在FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）上的实现。FHT因其运算效率高，被广泛用于WCDMA小区搜索的辅同步阶段，降低了运算复杂度。 在WCDMA的小区搜索过程中，主同步阶段先完成时隙同步，接着辅同步则进一步实现帧同步并识别扰码组号。一个WCDMA无线帧由15个时隙组成，每个时隙包含2560个码片。主同步信道（Primary SCH）和辅同步信道（Secondary SCH）在每个时隙的前256个码片内传输，这是完成辅同步的关键时间段。 传统的辅同步方法采用直接相关法，但其运算量较大。相比之下，FHT通过碟形运算减少了计算复杂性，更适合于辅助同步的实时实现。文章作者谷涛提出了FHT法的理论等效性证明，表明FHT与直接相关法在功能上是等价的，但计算效率更高。 在FPGA实现方面，文章介绍了一种基于查找表的方法来简化相关值的运算，降低了硬件资源的需求。FPGA的灵活性使得这种优化的FHT算法能够高效地在硬件上执行，为WCDMA系统的辅同步提供了一个高效、节省资源的解决方案。 关键词涉及的主要技术点包括： 1. WCDMA系统：3G通信标准，其小区搜索包含主同步、辅同步和第三阶段。 2. 小区搜索：移动通信中终端与基站同步的重要步骤，涉及时隙同步、帧同步和扰码识别。 3. 快速哈达马变换（FHT）：一种数学变换，用于简化相关运算，常用于信号处理和图像处理等领域。 4. FPGA实现：FPGA是一种可编程的逻辑器件，能够根据需求定制电路，用于实现特定的计算任务。 5. 辅同步：在WCDMA中，完成帧同步和扰码组号确定的过程，FHT提供了更高效的计算方式。 FHT在WCDMA辅同步中的应用不仅减少了运算复杂度，还通过FPGA实现节约了硬件资源，是提高WCDMA系统同步效率的重要技术手段。