正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技術(shù)是一種多載波傳輸技術(shù),它的基本思想是在頻域內(nèi)將給定信道劃分成幾個(gè)相互正交的子信道,每個(gè)子信道使用一個(gè)子載波進(jìn)行調(diào)制,各子載波并行傳輸。該技術(shù)可以有效提高頻譜利用率,能夠?qū)苟鄰叫?yīng)產(chǎn)生的頻率選擇性衰弱和載波間干擾,在時(shí)變、頻變、多徑干擾嚴(yán)重的水聲信道中具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。 隨著計(jì)算機(jī)和多媒體通信技術(shù)的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用不斷深入。其中,基于ARM技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)核的微處理器依靠其高性能、低功耗和易擴(kuò)展的特點(diǎn),在工業(yè)控制、無(wú)線通信、消費(fèi)電子等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用;隨著嵌入式系統(tǒng)復(fù)雜度的提高,操作系統(tǒng)已成為嵌入式系統(tǒng)不可缺少的一部分。其中,嵌入式Linux憑借免費(fèi)開(kāi)源、功能強(qiáng)大、成熟穩(wěn)定等特點(diǎn),目前已成為主要的嵌入式操作系統(tǒng)之一。 數(shù)字信號(hào)處理器(Digital Signal Processor,DSP)具有很強(qiáng)的數(shù)字信號(hào)處理能力,可以滿(mǎn)足各種高實(shí)時(shí)要求,但其尋址范圍小,I/O功能較差。ARM+DSP雙處理器的結(jié)構(gòu)可以充分利用ARM和DSP各自的優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作。 本論文的主要工作是研究和實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于OFDM技術(shù)的由ARM+DSP硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的能夠完成水下聲信道圖像傳輸?shù)南到y(tǒng)。主要研究?jī)?nèi)容包括OFDM系統(tǒng)的基本原理、ARM+DSP底層硬件的驅(qū)動(dòng)和控制,Linux操作系統(tǒng)的移植、MiniGUI人機(jī)界面的設(shè)計(jì)、相關(guān)應(yīng)用軟件的編寫(xiě)以及在TMS320VC5502上初步實(shí)現(xiàn)OFDM的調(diào)制解調(diào),以期對(duì)今后水下圖像傳輸系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)能具有較大的參考價(jià)值。
標(biāo)簽: ARMDSP OFDM 圖像傳輸系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-05-20
上傳用戶(hù):Ruzzcoy
一個(gè)完整的OFDM仿真程序,采用QPSK調(diào)制,有信道估計(jì),大家交流下!
標(biāo)簽: ofdm
上傳時(shí)間: 2013-06-05
上傳用戶(hù):zq70996813
該項(xiàng)目完成的是DVB-T發(fā)射機(jī)系統(tǒng)中OFDM調(diào)制部分的FPGA設(shè)計(jì).DVB-T是ETSI(歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì))提出的數(shù)字地面電視廣播系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),在業(yè)界影響很廣.整個(gè)DVB-T發(fā)射機(jī)系統(tǒng)包括RS編碼,內(nèi)交織,卷積編碼,外交織,星座映射,IFFT變換等主要部分.該項(xiàng)目組負(fù)責(zé)以FPGA為主體的硬件平臺(tái)的搭建及編碼,調(diào)制部分的FPGA軟件設(shè)計(jì),作者完成了2k模式下IFFT變換的軟件設(shè)計(jì).該文首先介紹了OFDM及DVB-T相關(guān)原理,然后比較分析了各種FFT算法及實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度,最后采取了一種Radix2
標(biāo)簽: DVBT OFDM FPGA 發(fā)射機(jī)
上傳時(shí)間: 2013-05-17
上傳用戶(hù):gundamwzc
正交頻分復(fù)用(OnIlogonaJ Frequency Division Multiplexing,OFDM)技術(shù)通過(guò)將整個(gè)信道分為多個(gè)帶寬相等并行傳輸?shù)淖有诺溃ㄟ^(guò)將信息經(jīng)過(guò)子信道獨(dú)立傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)通信,子信道的正交性可以保證最大限度的利用頻譜資源。OFDM系統(tǒng)通過(guò)循環(huán)前綴來(lái)消除符號(hào)間干擾(ISI),通過(guò)IDFT/DFT調(diào)制解調(diào)降低了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。由于其頻譜利用率高,抗多徑能力強(qiáng),在多種通信場(chǎng)合中都得到了應(yīng)用。雖然有著上述優(yōu)點(diǎn),但為了準(zhǔn)確的恢復(fù)信號(hào),信道估計(jì)是OFDM系統(tǒng)中必須實(shí)現(xiàn)的一環(huán)。 本文正是針對(duì)OFDM接收機(jī)中的信道估計(jì)模塊的運(yùn)算部件的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究。首先,研究了OFDM信道估計(jì)的LS算法,一階線性插值算法,二次多項(xiàng)式插值算法,建立了適用于寬帶通信系統(tǒng)的信道估計(jì)模塊模型。其次研究了加法器電路和乘法器電路的實(shí)現(xiàn),包括進(jìn)位行波加法器,曼徹斯特進(jìn)位鏈,超前進(jìn)位加法器和乘法原理,陣列乘法器,wallace樹(shù)乘法器及BOOTH編碼算法,并分析了各種電路的特性及優(yōu)缺點(diǎn)。接著研究了幾種主要的除法器設(shè)計(jì)算法,包括數(shù)字循環(huán)算法,基于函數(shù)迭代的算法,以及CORDIC算法,結(jié)合信道估計(jì)的特點(diǎn)選擇了函數(shù)迭代和CORDIC算法作為具體實(shí)現(xiàn)的方法。最后,在前面的設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上在FPGA芯片上實(shí)現(xiàn)了前面的設(shè)計(jì)方案。
標(biāo)簽: OFDM FPGA 信道估計(jì) 模塊
上傳時(shí)間: 2013-06-06
上傳用戶(hù):yyyyyyyyyy
本文以Turbo碼譯碼器的FPGA實(shí)現(xiàn)為目標(biāo),對(duì)Turbo碼的迭代譯碼算法及用硬件語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)其譯碼算法進(jìn)行了深入研究。 本文首先在理論上對(duì)Turbo碼的編譯碼原理進(jìn)行了深入的研究,并用C語(yǔ)言對(duì)其MAP譯碼算法進(jìn)行了驗(yàn)證仿真,接著就Turbo碼MAP算法的衍生算法即LOG_MAP和MAX_LOG_MAP算法用C程序做了仿真和測(cè)試。隨后本文就一些對(duì)MAP譯碼性能起著重要影響的參數(shù)也用C程序做了仿真對(duì)比。 最后,考慮到硬件實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)化,MAX-Log-MAP算法成為了本文的硬件實(shí)現(xiàn)方案。本文采用了模塊化設(shè)計(jì),在對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上提出了一些改進(jìn)的方案,對(duì)Turbo碼編碼器設(shè)計(jì)中的同步問(wèn)題進(jìn)行了改進(jìn),對(duì)分塊并行Turbo碼譯碼算法的硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究。在設(shè)計(jì)中綜合運(yùn)用了“自頂向下”和“自下而上”的設(shè)計(jì)方去,通過(guò)功能模塊分割,合理設(shè)置系統(tǒng)參數(shù),并通過(guò)模塊之間的參數(shù)傳遞,使Turbo碼編譯碼器具有較好的靈活性。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
上傳用戶(hù):wengtianzhu
在通信系統(tǒng)中,人們一直致力于信息傳輸?shù)挠行院涂煽啃缘难芯?,信道糾錯(cuò)編碼技術(shù)一直是人們研究的重點(diǎn)。1993年,Turbo碼的提出,以其接近Shannon極限的優(yōu)異的譯碼性能在編碼界引起了轟動(dòng),并成為研究糾錯(cuò)編碼的熱點(diǎn)課題。經(jīng)過(guò)十幾年的研究和發(fā)展,目前,Turbo碼已經(jīng)走向了實(shí)用化的道路,如何用硬件實(shí)現(xiàn)有效的Turbo碼編譯碼器成為了人們研究的重點(diǎn)。 論文以基于FPGA實(shí)現(xiàn)Turbo碼譯碼器為研究目標(biāo),首先分析了Turbo碼的基本編譯碼原理和3GPP標(biāo)準(zhǔn)的Turbo碼編碼結(jié)構(gòu)和交織算法。然后重點(diǎn)分析了MAP譯碼算法,Log-MAP譯碼算法和:Max-Log-MAP譯碼算法,并對(duì)三種譯碼算法進(jìn)行了詳細(xì)的理論推導(dǎo)和計(jì)算復(fù)雜度的定量分析比較,對(duì)影響Turbo碼譯碼性能的主要因素進(jìn)行了MATLB仿真分析。 論文在深入分析比較上述三種譯碼算法的基礎(chǔ)之上,選擇Max-Log-MAP譯碼算法進(jìn)行了Turbo碼譯碼器的FPGA設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。主要針對(duì)FPGA實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)量化、定點(diǎn)數(shù)據(jù)表示方式、Max-Log-MAP算法子譯碼器關(guān)鍵運(yùn)算單元的FPGA設(shè)計(jì)和基于3GPP標(biāo)準(zhǔn)的Turbo碼譯碼器的內(nèi)交織的FPGA設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入研究,完成了固定譯碼長(zhǎng)度的Turbo碼譯碼器的FPGA設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn),并利用ModelSim和MATLAB分別對(duì)譯碼器進(jìn)行了功能時(shí)序驗(yàn)證和FPGA定點(diǎn)仿真測(cè)試。
上傳時(shí)間: 2013-07-09
上傳用戶(hù):caixiaoxu26
本文著重研究了OFDM調(diào)制解調(diào)技術(shù)在FPGA上的實(shí)現(xiàn)。全文內(nèi)容安排如下: 第一章介紹了PLD(可編程邏輯器件)和OFDM(正交頻分復(fù)用)技術(shù)的發(fā)展歷史?! 〉诙陆榻B了PLD的分類(lèi)、工藝和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),以及FPGA的開(kāi)發(fā)環(huán)境、開(kāi)發(fā)流程和Verilog語(yǔ)言的特點(diǎn)?! 〉谌戮蚈FDM系統(tǒng)中的基本概念進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。 第四、五章是OFDM算法的在FPGA上的實(shí)現(xiàn),首先對(duì)要實(shí)現(xiàn)的算法進(jìn)行分析,給出了需要實(shí)現(xiàn)的指標(biāo)。然后給出了FPGA的實(shí)現(xiàn)方案,對(duì)系統(tǒng)的進(jìn)行仿真,給出了仿真波形圖和系統(tǒng)性能分析?! 〉诹驴偨Y(jié)了全文的工作,對(duì)OFDM技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要進(jìn)一步完善的方面進(jìn)行了探討。
標(biāo)簽: OFDM FPGA 基帶 調(diào)制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-08-05
上傳用戶(hù):躍躍,,
最新的研究進(jìn)展是OFDM的出現(xiàn),并且在2000年出現(xiàn)了第一個(gè)采用此技術(shù)的無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)(HYPERLAN-Ⅱ)。由于它與TDMA及CDMA相比能處理更高數(shù)據(jù)速率,因此可以預(yù)想在第四代系統(tǒng)中也將使用此技術(shù)。 寬帶應(yīng)用和高速率數(shù)據(jù)傳輸是OFDM調(diào)制/多址技術(shù)通信系統(tǒng)的重要特征之一。作者通過(guò)參與國(guó)家863計(jì)劃項(xiàng)目“OFDM通信系統(tǒng)”一年以來(lái)的研發(fā)工作,對(duì)OFDM通信系統(tǒng)及相關(guān)技術(shù)有了深入的理解,積累了大量實(shí)際經(jīng)驗(yàn),并在相關(guān)工作中取得了部分研究成果。 另一方面,關(guān)于寬帶自適應(yīng)均衡技術(shù)的研究在近年來(lái)也引起了廣泛的關(guān)注。它是補(bǔ)償信道畸變的重要的技術(shù)之一。作者通過(guò)參與該項(xiàng)目FPGA部分的開(kāi)發(fā)與調(diào)試工作,基于單片F(xiàn)PGA實(shí)現(xiàn)了均衡部分;此外,作者在頻域自適應(yīng)均衡算法方面也取得了一些理論成果。 本文的主體部分就是根據(jù)上述工作的內(nèi)容展開(kāi)的。 首先介紹了本課題相關(guān)技術(shù)的發(fā)展情況,主要包括:OFDM系統(tǒng)的技術(shù)原理、技術(shù)優(yōu)勢(shì)、歷史和現(xiàn)狀,均衡技術(shù)的特點(diǎn)和發(fā)展等。末尾敘述了本課題的來(lái)源和研究意義,并簡(jiǎn)介了作者的主要工作和貢獻(xiàn)。確定將WSSUS分布和瑞利衰落作為本文研究的信道模型。主要分析了常用的時(shí)域均衡器,均是單載波非擴(kuò)頻數(shù)字調(diào)制中常用到的均衡器和均衡算法,為接下來(lái)的進(jìn)一步研究作理論參考。 接著,論述了均衡必須用到的信道估計(jì)技術(shù)。重點(diǎn)就該方案的核心算法(頻域均衡算法)進(jìn)行了數(shù)學(xué)上進(jìn)行了較深入的研究,建立系統(tǒng)模型,并據(jù)此推導(dǎo)了三種頻域均衡的算法:頻域消除HICI,Gauss-Seidel迭代算法,頻域線性?xún)?nèi)插。采用WSSUS信道模型進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真,得出了采用這些均衡算法在不同條件下的性能曲線。并且系統(tǒng)地、有重點(diǎn)地對(duì)該方案的原理和實(shí)質(zhì)進(jìn)行了較深入的討論。歸納比較了各種算法的算法復(fù)雜度和能達(dá)到的性能,并且結(jié)合信道糾錯(cuò)編解碼進(jìn)行了細(xì)致的分析。進(jìn)一步嘗試設(shè)計(jì)了無(wú)線局域網(wǎng)OFDM系統(tǒng)的設(shè)計(jì),采用典型的歐洲Hyperlan2系統(tǒng)為例,把研究成果引入到實(shí)際的整個(gè)系統(tǒng)中來(lái)看。結(jié)合具體的系統(tǒng)指出了該均衡算法在抗衰落和相位偏移方面的應(yīng)用。 最后,描述了利用Xilinx的xc2v3000-4FG676型號(hào)芯片針對(duì)OFDM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)頻域自適應(yīng)均衡的方法,主要給出了設(shè)計(jì)方法、時(shí)序仿真結(jié)果和處理速度估值等;并結(jié)合最新的FPGA發(fā)展動(dòng)態(tài)和特點(diǎn),對(duì)基于FPGA實(shí)現(xiàn)其他均衡算法的升級(jí)空間進(jìn)行了討論。 本文的結(jié)束語(yǔ)中,對(duì)作者在本文中所作貢獻(xiàn)進(jìn)行了總結(jié),并指出了仍有待深入研究的幾個(gè)問(wèn)題。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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在信道編碼的發(fā)展進(jìn)程中,編碼研究人員一直致力于追尋性能盡可能的接近Shannon極限,且譯碼復(fù)雜度較低的信道編碼方案。1993年Berrou等提出了Turbo碼,這種碼在接近香農(nóng)極限的低信噪比下仍能夠獲得較低的誤碼率,它的出現(xiàn)在編碼界引起了廣泛的關(guān)注,并成為編碼研究領(lǐng)域最新的發(fā)展方向之一。但Turbo碼也有其缺點(diǎn),由于交織器的存在,致使譯碼復(fù)雜度高,譯碼時(shí)延長(zhǎng)且因?yàn)榈痛a重碼字,存在錯(cuò)誤平臺(tái)現(xiàn)象。在Turbo碼的基礎(chǔ)上,1994年,Pyndiah等提出了Turbo乘積碼,Turbo乘積碼繼承了Turbo碼的優(yōu)點(diǎn),又因?yàn)門(mén)urbo乘積碼的構(gòu)造采用了線性分組碼,所以譯碼方法比Turbo碼簡(jiǎn)單。Turbo乘積碼近年來(lái)開(kāi)始被廣泛到應(yīng)用到各種通信場(chǎng)合,大有取代傳統(tǒng)的卷積碼之勢(shì)。 本文首先圍繞Turbo乘積碼的編譯碼原理,闡述了涉及到的基礎(chǔ)知識(shí);又據(jù)Turbo乘積碼目前的應(yīng)用狀況,回顧了Turbo碼的發(fā)展歷史;其次,根據(jù)Turbo乘積碼的構(gòu)造原理,探討了構(gòu)造的方法,交織類(lèi)型,子碼的選擇及子碼的性能;再次,研究了Turbo乘積碼的概率譯碼,基于外信息的迭代算法,研究了Chase的譯碼算法;最后通過(guò)軟件仿真實(shí)現(xiàn)了該迭代譯碼算法,得到的結(jié)果達(dá)到了通信接收的要求。 本文還初步的闡述了Turbo乘積碼硬件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。據(jù)實(shí)際工作中碰到的非標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),給出了整體模塊設(shè)計(jì)圖,及相應(yīng)模塊的功能和模塊問(wèn)連接的各種參數(shù)。并實(shí)現(xiàn)了模態(tài)下的同步搜索和去除相位模糊功能。最后根據(jù)研究中碰到的各種問(wèn)題,提出了下一步工作建議和研究方向。
上傳時(shí)間: 2013-07-02
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作為一項(xiàng)正在興起的無(wú)線應(yīng)用服務(wù),無(wú)線局域網(wǎng)已在機(jī)場(chǎng)、校園、會(huì)議室、甚至在家庭都有所應(yīng)用.它正叩開(kāi)高速無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)市場(chǎng)的大門(mén).目前,無(wú)線局域網(wǎng)仍處于眾多標(biāo)準(zhǔn)共存時(shí)期.每一標(biāo)準(zhǔn)的背后都有大公司或者大集團(tuán)的支持.在眾多無(wú)線局域網(wǎng)協(xié)議中IEEE802.11a協(xié)議是很有特色的一個(gè),它的優(yōu)勢(shì)在于采用了正交頻分復(fù)用(OFDM)方式來(lái)傳輸數(shù)據(jù),該技術(shù)可幫助提高速度和改進(jìn)信號(hào)質(zhì)量,并可克服干擾,因此得到眾多關(guān)注.為了讓這種高速的局域網(wǎng)真正應(yīng)用到實(shí)際中,我們的項(xiàng)目就是要在硬件上實(shí)現(xiàn)基于IEEE802.11a協(xié)議的OFDM系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī),而本文的主要工作就是用FPGA實(shí)現(xiàn)這個(gè)系統(tǒng)的內(nèi)接收機(jī).內(nèi)接收機(jī)主要包括同步估計(jì)和信道估計(jì).但是目前OFDM系統(tǒng)中包括同步、信道編碼、信道估計(jì)、用戶(hù)檢測(cè)、降低峰均比等一些關(guān)鍵技術(shù)在具體實(shí)現(xiàn)上還存在著一些困難.許多文獻(xiàn)對(duì)這些關(guān)鍵技術(shù)基本停留在理論上的討論,與具體的實(shí)現(xiàn)還存在很大的差距.因此本文通過(guò)研究同步和信道估計(jì)的多種算法的性能和其實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度,提出一種適合在IEEE802.11a協(xié)議環(huán)境下的同步算法和信道估計(jì),用FPGA加以實(shí)現(xiàn).首先本文總結(jié)了目前OFDM系統(tǒng)信道估計(jì)的算法.在此基礎(chǔ)上詳細(xì)的討論了基于IEEE802.11a協(xié)議的OFDM系統(tǒng)可以采用的信道估計(jì)方法:(1)提出了借助訓(xùn)練序列的LS估計(jì)法和LS-average估計(jì)法,分別在AWGN信道和多徑信道對(duì)這兩種方法進(jìn)行了比較,證明無(wú)論在哪種信道環(huán)境下后者性能都要好于前者.為了能夠進(jìn)一步提高信道估計(jì)器的性能,在LS-average算法的基礎(chǔ)上提出了消噪算法(NRA).(2)提出了借助導(dǎo)頻的DFT插值算法.其次本文總結(jié)了目前OFDM系統(tǒng)同步的算法.OFDM系統(tǒng)同步包括定時(shí)同步和載波同步,其中定時(shí)同步又分為符號(hào)同步和抽樣同步.本文主要是研究定時(shí)同步,而載波同步只是簡(jiǎn)單的討論,因?yàn)樵谶@項(xiàng)目中這是另有負(fù)責(zé)人.本文針對(duì)基于IEEE802.11a協(xié)議的OFDM系統(tǒng)把定時(shí)同步分為粗定時(shí)同步和細(xì)定時(shí)同步.然后分別對(duì)粗定時(shí)同步和細(xì)定時(shí)同步進(jìn)行了詳細(xì)的討論.其中對(duì)粗定時(shí)同步的方法有:利用短訓(xùn)練序列和利用循環(huán)前綴,并對(duì)這兩種方法進(jìn)行了比較.對(duì)細(xì)定時(shí)同步是利用導(dǎo)頻來(lái)跟蹤.最后根據(jù)前面兩章提出的算法所分析的結(jié)果,以及突發(fā)OFDM系統(tǒng)的信號(hào)和信道特征,選取了其中一種信道估計(jì)算法和定時(shí)同步算法,結(jié)合合作伙伴所提出的載波同步算法一起用FPGA實(shí)現(xiàn)整個(gè)基于IEEE802.11a協(xié)議的OFDM系統(tǒng)的內(nèi)接收機(jī),并分別測(cè)試了各個(gè)模塊的性能以及綜合模塊的性能.
標(biāo)簽: 80211a 80211 IEEE FPGA
上傳時(shí)間: 2013-05-26
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