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OFDMMIMO系統接收機關鍵技術研究與FPGA實現

  • 資源大小:7350 K
  • 上傳時間: 2013-04-24
  • 上傳用戶:kcnsnm2323
  • 資源積分:2 下載積分
  • 標      簽: OFDMMIMO FPGA 接收機

資 源 簡 介

近年來,移動通信技術在全球范圍內得到了迅猛的發展及應用,各種全新的無線通信概念層出不窮、各種新的體制及其關鍵技術日新月異。由于正交頻分復用(OFDM)技術可以高效地利用頻譜資源并有效地對抗頻率選擇性衰落,多入多出(MIMO)利用多個天線實現多發多收,在不增加帶寬和發送功率的情況下,可以成倍提高信道容量,因此OFDM-MIMO技術被廣泛認為是后三代通信系統(B3G)的關鍵技術,是當今移動通信領域研究的熱點。 本文對OFDM-MIMO通信系統接收機的關鍵技術--數字下變頻,OFDM同步、解調進行了相關研究,在多天線接收板的XC2VP70-5FF1704芯片上,完成了數字下變頻,OFDM同步和解調的FPGA設計與實現。通過功能仿真、時序仿真、板級電路測試,驗證了該設計的正確性。 本文首先介紹了OFDM基本原理以其特點,然后對同步技術和數字下變頻技術作了相應的介紹。同步是OFDM系統設計中的一項關鍵技術,即是針對系統中存在的時間偏差、頻率偏差進行定時恢復、頻偏的估計與補償,來減少各種同步偏差對系統性能的影響。數字下變頻是軟件無線電的核心技術之一,其基本功能是從高速中頻數字信號中提取所需的窄帶信號,將其下變頻為基帶信號,降低數據率,以供后續DSP器件作進一步處理。 在數字下變頻器的設計和實現方面,本文先介紹了數字下變頻器的原理和基本結構,然后根據系統要求對其進行了設計,并在實現上作了一些簡化,節約了硬件資源。 在對時間同步的設計和實現方面,本文采用了利用PN序列進行時間同步的算法。在實現上根據系統實際情況將數據分為四路分別與本地PN碼做滑動相關運算,更有效的利用了同步數據,達到了更好的同步性能。 在OFDM的頻率同步的設計和實現方面,本文采用重復的PN碼兩兩相關來估計頻偏值,并聯合一個二階負反饋環路進行補償。該算法利用環路自身噪聲帶寬抑制噪聲,提高頻率估計精度,并同時利用負反饋擴大頻偏估計范圍。本文在對算法的詳細研究分析的基礎上對其進行了FPGA設計與實現。

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