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资源说明：LTE所选择的上行传输方案是一个新变量：SC-FDMA(单载波-频分多址)相比于传统OFDMA其优点是既有单载波的低峰均功率比(PAPR)，又有多载波的可靠性。在上行链路这点特别重要，较低的PAPR可在传输功效方面极大提高移动终端的性能，因此可延长电池使用寿命。代表LTE物理上行共享信道(PUSCH)的基带信号产生过程如图1所示[1]。
图1中的转换预编码是由一种对称形式DFT完成，其种类及变换长度L=2k1×3k2×5k3(L≤1 200)见表1。
转换预编码是根据不同的输入长度L动态地执行表1中的一种DFT。其主要特点是包含的DFT种类多、规模庞大，这给硬件设计带来挑战
在嵌入式系统和ARM技术领域，LTE（长期演进）系统中，转换预编码的设计与实现是一项关键的技术。LTE选择了SC-FDMA（单载波-频分多址）作为上行传输方案，以替代传统的OFDMA（正交频分多址）。SC-FDMA的主要优势在于它具有低峰均功率比（PAPR），这降低了移动设备的功率消耗，从而延长电池寿命。在LTE的物理上行共享信道（PUSCH）中，基带信号的生成过程涉及转换预编码。
转换预编码是通过对称形式的离散傅立叶变换（DFT）来完成的，其变换长度L由2的幂、3的幂和5的幂相乘得到，最大不超过1200。由于输入长度L的不同，系统需要动态执行多种不同类型的DFT，这种多样性与大规模性使得硬件设计面临挑战。
在算法选择上，通常有Cooley-Tukey算法和Good-Thomas算法两种主流的快速傅立叶变换（FFT）方法。Cooley-Tukey算法因其模块化和原位计算的特性而被广泛采用，特别是基3 FFT算法，它允许因子的任意选取，易于硬件实现。另一方面，Good-Thomas算法在因子互质的情况下表现出优越性，因为它减少了中间级的乘法操作，节省了资源。文献中提出了一种结合这两种算法的混合方法，通过减少级间旋转因子乘法，降低了运算量，但同时也稍微增加了复杂度。
在总体结构设计上，LTE上行转换预编码的实现依赖于多种FFT变换的复用。设计中，公共模块被提取出来，通过动态配置和选择器（MUX）在不同输入点数下组合成所需的FFT架构，以此实现资源的有效利用和高效的处理速度。
在硬件实现阶段，FPGA（现场可编程门阵列）通常用于执行固定和快速的运算，例如转换预编码的计算，因为它可以快速重构硬件结构。Xilinx Virtex-5 SXT平台是理想的候选，它针对低功耗和高密度存储应用进行了优化，适合处理大量的前端数字信号处理任务，同时减轻DSP（数字信号处理器）的负担，使其能够处理更复杂的任务。
总结来说，LTE系统中的转换预编码设计和实现涉及到SC-FDMA的优势分析、FFT算法的选择、总体结构设计以及硬件实现策略。通过优化算法和结构设计，可以在满足系统需求的同时，有效地降低资源消耗，提高处理效率，这对于嵌入式系统和ARM技术的应用具有重要意义。
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