本文對OFDM基帶調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的:FPGA設計進行了研究和論述,重點實現(xiàn)其中的RS碼編、譯碼模塊和基帶成形濾波器模塊。本文首先介紹了OFDM調(diào)制的原理和OFDM基帶調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的總體設計,以及FPGA設計的基本原則。接著介紹了RS碼的編碼原理和時域迭代譯碼算法,在此基礎上設計實現(xiàn)RS碼編碼器和譯碼器。然后介紹了成形濾波的原理和多種實現(xiàn)成形濾波器的結構,采用多相結構設計實現(xiàn)了平方根升余弦滾降濾波器。
標簽: FPGA OFDM 基帶 調(diào)制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-11
上傳用戶:TF2015
正交頻分復用技術(OFDM)是未來寬帶無線通信中的關鍵技術。隨著用戶對實時多媒體業(yè)務,高速移動業(yè)務需求的迅速增加,OFDM由于其頻譜效率高,抗多徑效應能力強,抗干擾性能好等特點,該技術正得到了廣泛的應用。 OFDM系統(tǒng)的子載波之間必須保持嚴格的正交性,因此對符號定時和載波頻偏非常敏感。本課題的主要任務是分析各種算法的性能的優(yōu)劣,選取合適的算法進行FPGA的實現(xiàn)。 本文首先簡要介紹了無線信道的傳輸特性和OFDM系統(tǒng)的基本原理,進而對符號同步和載波同步對接收信號的影響做了分析。然后對比了非數(shù)據(jù)輔助式同步算法和數(shù)據(jù)輔助式同步算法的不同特點,決定采用數(shù)據(jù)輔助式同步算法來解決基于IEEE 802.16-2004協(xié)議的突發(fā)傳輸系統(tǒng)的同步問題。最后部分進行了算法的實現(xiàn)和仿真,所有實現(xiàn)的仿真均在QuartusⅡ下按照IEEE 802.16-2004協(xié)議的符號和前導字的結構進行。 本文的主要工作:(1)采用自相關和互相關聯(lián)合檢測算法同時完成幀到達檢測和符號同步估計,只用接收數(shù)據(jù)的符號位做相關運算,有效地解決了判決門限需要變化的問題,同時也減少了資源的消耗;(2)在時域分數(shù)倍頻偏估計時,利用基于流水線結構的Cordic模塊計算長前導字共軛相乘后的相角,求出分數(shù)倍頻偏的估計值;(3)采用滑動窗口相關求和的方法估計整數(shù)倍頻偏值,在此只用頻域數(shù)據(jù)的符號位做相關運算,有效地解決了傳統(tǒng)算法估計速度慢的缺點,同時也減少了資源的消耗。
上傳時間: 2013-05-23
上傳用戶:宋桃子
正交頻分復用(OFDM)是一種無線環(huán)境下的高速傳輸技術,它使用一系列低速子載波并行傳輸數(shù)據(jù),具有抗多徑干擾的能力、能以很高的頻譜利用率實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)葍?yōu)點。數(shù)字音頻廣播(DAB)系統(tǒng)中采用OFDM調(diào)制技術。 本文首先概述了OF'DM的基本原理和實現(xiàn)方法,分析了DAB中不同模式下OFDM調(diào)制的參數(shù)和特點。實現(xiàn)OFDM的核心技術是快速傅立葉變換(FFT)。本文在分析研究了多種FFT算法的基礎上選擇了最適合FPGA實現(xiàn)的,滿足DAB系統(tǒng)中OFDM調(diào)制要求的FFT算法,即將2048點FFT分解為基-4和基-2混合基算法。 本文研究重點是使用FPGA實現(xiàn)2048點復數(shù)FFT處理器。2048點FFT由五級基-4運算和一級基-2運算組成。針對這一算法以及FPGA特點,進行系統(tǒng)結構設計、各個模塊設計、FPGA實現(xiàn)和測試。一個基-4和基-2復用的蝶形運算模塊是整個FFT處理器的核心部分。此外系統(tǒng)還包括:系統(tǒng)控制模塊,地址產(chǎn)生模塊,RAM和ROM。本文特別針對2048點按頻率抽取基-4/2順序處理的FFT處理器提出了一種巧妙的數(shù)據(jù)地址和旋轉因子地址生成的方法。 仿真和驗證表明,運算的結果可以達到一定的精度要求,運算速度滿足系統(tǒng)要求,說明該OFDM調(diào)制器的設計是可行的,可以應用于DAB系統(tǒng)中
標簽: OFDM 數(shù)字音頻廣播 調(diào)制
上傳時間: 2013-06-05
上傳用戶:star_in_rain
正交頻分復用(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技術作為一種可以有效對抗信號波形間干擾的高速傳輸技術,引起了廣泛關注。它利用許多并行的、傳輸?shù)退俾蕯?shù)據(jù)的子載波來實現(xiàn)高速率的通信。它的特點是各子載波相互正交,所以擴頻調(diào)制后的頻譜可以相互重疊,不但減小了子載波問的相互干擾,還大大提高了頻譜利用率。由于OFDM的高頻譜利用率、易于硬件實現(xiàn)、對抗頻率選擇性衰落和窄帶干擾的能力突出等優(yōu)點,它成為第四代移動通信的首選技術,是當前移動通信技術研究的熱點問題。 本文概括的介紹了OFDM系統(tǒng)的基本概念、基本工作原理和關鍵技術,重點討論了如何在FPGA上實現(xiàn)OFDM低中頻收發(fā)信機。基于這些理論知識,確定了OFDM低中頻收發(fā)信機系統(tǒng)實現(xiàn)方案,并選擇ALTERA公司的Cyclone
標簽: FPGA OFDM 全數(shù)字 收發(fā)信機
上傳時間: 2013-06-29
上傳用戶:水瓶kmoon5
無線局域網(wǎng)是計算機網(wǎng)絡技術和無線通信技術相結合的產(chǎn)物,是利用無線媒介傳輸信息的計算機網(wǎng)絡。在無線通信信道中,由于多徑時延不可避免地存在符號間干擾,正交頻分復用(OFDM)作為一種可以有效對抗符號間干擾(ISI)和提高頻譜利用率的高速傳輸技術,引起了廣泛關注。在無線局域網(wǎng)(WLAN)系統(tǒng)中,OFDM調(diào)制技術已經(jīng)被采用作為其物理層標準,并且公認為是下一代無線通信系統(tǒng)中的核心技術?;贗EEE802.11a的無線局域網(wǎng)標準的物理層采用了OFDM技術,能有效的對抗多徑信道衰落,達到54Mbps的速度,而未來而的IEEE802.11n將達到100Mbps的高速。因此,研發(fā)以OFDM為核心的原型機研究非常有必要。 本文在深入理解OFDM技術的同時,結合相應的EDA工具對系統(tǒng)進行建模并基于IEEE802.11a物理層標準給出了一種OFDM基帶發(fā)射機系統(tǒng)的FPGA實現(xiàn)方案。整個設計采用目前主流的自頂向下的設計方法,由總體設計至詳細設計逐步細化。在系統(tǒng)功能模塊的FPGA實現(xiàn)過程中,針對Xilinx一款160萬門的Spartan-3E XCS1600E芯片,依照:IEEE802.11a幀格式,對發(fā)射機系統(tǒng)各個模塊進行了詳細設計和仿真: (1)訓練序列生成模塊,包括長,短訓練序列; (2)信令模塊,包括卷積編碼,交織,BPSK調(diào)制映射; (3)數(shù)據(jù)模塊,包括加擾,卷積編碼,刪余,交織,BPSK/QPSK/16QAM/64QAM調(diào)制映射; (4)OFDM處理部分,包括導頻插入,加循環(huán)前綴,IFFT處理; (5)對整個發(fā)射處理部分聯(lián)調(diào),并給出仿真結果另外,還完成了接收機部分模塊的FPGA設計,并給出了相應的頂層結構與仿真波形。最后提出了改進和進一步開發(fā)的方向。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:李彥東
1992年5月,JoeMitola首次明確提出了軟件無線電的概念。軟件無線電將模塊化、標準化的硬件單元連接構成硬件平臺,通過軟件加載實現(xiàn)各種無線通信功能。端到端重配置技術是在軟件無線電的基礎上發(fā)展起來的,該技術使通信系統(tǒng)不僅具有重配置的能力,還能提供一體化的重配置管理架構,實現(xiàn)聯(lián)合無線資源管理和網(wǎng)絡規(guī)劃。端到端重配置技術已經(jīng)成為軟件無線電的發(fā)展趨勢。 寬帶無線接入(BWA,BroadbandWirelessAccess)是當前通信界研究的熱點之一,而WiMax和WiFi是BWA中最熱門的兩個技術,所以本文選擇了IEEE802.16-2004與IEEE802.11a,設計了基于其物理層標準的可重配置OFDM基帶系統(tǒng)。它們均采用正交頻分復用技術(OFDM,OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)。 本文研究了IEEE802.16-2004與IEEE802.11a物理層標準,結合Altera公司提供的FPGA開發(fā)工具QuartusⅡ、Mentor公司仿真工具ModelsimSE6.0,完成了基于IEEE802.16-2004及IEEE802.11a的可重配置OFDM基帶系統(tǒng)的FPGA設計。該設計中,對FPGA進行重新配置,實現(xiàn)了802.16-2004與802.11a兩種技術的完全重配置;通過選擇不同的參數(shù)來調(diào)用不同子模塊,實現(xiàn)802.16-2004與802.11a內(nèi)部不同調(diào)制技術的局部重配置。該可重配置基帶系統(tǒng)核心的FFT/IFFT。模塊采用基4按頻率抽取及Cordic算法,消除乘法運算,有利于FPGA實現(xiàn);在802.16-2004系統(tǒng)中,選取了基于前導序列的符號同步算法,在FPGA中實現(xiàn)。最后使用開發(fā)軟件、綜合軟件以及仿真軟件分析了系統(tǒng)的性能并給出了系統(tǒng)的性能指標。
標簽: OFDM FPGA 可重配置 基帶系統(tǒng)
上傳時間: 2013-05-19
上傳用戶:branblackson
論文討論了中壓電力線載波通信(MV-PLC)的現(xiàn)狀和應用前景,介紹了其技術特點和所面臨的問題。針對當前中壓電力線載波芯片的開發(fā)狀況,提出了基于OFDM(正交頻分復用)技術的中壓電力線載波通信的技術優(yōu)勢和其Modem芯片開發(fā)的重要性。 針對國內(nèi)中壓電網(wǎng)的結構,根據(jù)現(xiàn)有的研究成果,分析了中壓電力線信道的傳輸特性,包括阻抗特性,噪聲特性和衰減特性。闡述了OFDM的基本原理、優(yōu)缺點和其中的關鍵技術,分析了OFDM系統(tǒng)組成模型及參數(shù)選取原則。針對中壓電力線信道噪聲特點,提出了基于OFDM的中壓電力線載波Modem芯片的FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)實現(xiàn)方案,并建立了系統(tǒng)MATLAB定點仿真模型。通過分析定點仿真結果,給出了該OFDM系統(tǒng)的設計參數(shù),并詳細介紹了系統(tǒng)中部分模塊(主要包括IFFT/FFT模塊、數(shù)字上變頻模塊和同步模塊)的FPGA實現(xiàn)結構(用Verilog硬件描述語言設計),并對這些模塊進行了功能驗證。 最后,搭建仿真平臺,對整個系統(tǒng)進行了前端EDA仿真驗證。利用低壓電力線環(huán)境,對所設計的系統(tǒng)進行了FPGA板級的調(diào)試,并對測試的結果進行了分析。驗證了系統(tǒng)的FPGA設計,并提出了MV-PLC OFDM系統(tǒng)中存在一些問題及系統(tǒng)需要改進之處。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:yezhihao
近幾年來,OFDM技術引起了人們的廣泛注意,根據(jù)這項新技術,很多相關協(xié)議被提出來。其中WiMax代表空中接口滿足IEEE802.16標準的寬帶無線通信系統(tǒng),IEEE標準在2004年定義了空中接口的物理層(PHY),即802.16d協(xié)議。該協(xié)議規(guī)定數(shù)據(jù)傳輸采用突發(fā)模式,調(diào)制方式采用OFDM技術,傳輸速率較高且實現(xiàn)方便、成本低廉,已經(jīng)成為首先推廣應用的商業(yè)化標準。本文對IEEE802.16d OFDM系統(tǒng)物理層進行了研究,并在XILINX公司的Virtexpro II芯片上實現(xiàn)了基帶算法。 ⑴探討了OFDM基本原理及其關鍵技術。根據(jù)IEEE802.16d OFDM系統(tǒng)的物理層發(fā)送端流程搭建了基帶仿真鏈路,利用MATLAB/SIMULINK仿真了OFDM系統(tǒng)在有無循環(huán)前綴(CP)、多徑數(shù)目不同等情況下的性能變化。由于同步算法和信道估計算法計算量都很大,為了找到適合采用FPGA實現(xiàn)的算法,分析了同步誤差和不同信道估計算法對接收信號的影響,并結合計算量的大小提出了一種新的聯(lián)合同步算法,以及得出了LS信道估計算法最適合802.16d系統(tǒng)的結論。 ⑵完成了基帶發(fā)射機和接收機的FPGA硬件電路實現(xiàn)。為了使系統(tǒng)的時鐘頻率更高,采用了流水線的結構。設計中采用編寫Verilog程序和使用IP核相結合的辦法,實現(xiàn)了新的聯(lián)合同步算法,并且通過簡化結構,避免了信道估計算法中的繁瑣除法。利用ISE9.2i和Modelsim6.Oc軟件平臺對程序進行設計、綜合和仿真,并將仿真結果和MATLAB軟件計算結果相對比。結果表明,采用16位數(shù)據(jù)總線可達到理想的精度。 ⑶采用串口通信的方式對基帶系統(tǒng)進行了驗證。通過串口通信從功能上表明該系統(tǒng)確實可行。
標簽: FPGA OFDM 基帶 系統(tǒng)研究
上傳時間: 2013-04-24
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fpga實現(xiàn)OFDM的源代碼 并且配有各個部分的詳細說明,具有很好的指導作用
上傳時間: 2013-08-08
上傳用戶:chendawei
OFDM基帶調(diào)制系統(tǒng)在FPGA上的實現(xiàn),供數(shù)字信號處理專業(yè)參考
標簽: OFDM FPGA 基帶 調(diào)制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-08-14
上傳用戶:baiom