正交頻分復(fù)用(OFDM)是一種無線環(huán)境下的高速傳輸技術(shù),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(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。數(shù)字音頻廣播(DAB)系統(tǒng)中采用OFDM調(diào)制技術(shù)。 本文首先概述了OF'DM的基本原理和實(shí)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(diǎn)。實(shí)現(xiàn)OFDM的核心技術(shù)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(chǔ)上選擇了最適合FPGA實(shí)現(xiàn)的,滿足DAB系統(tǒng)中OFDM調(diào)制要求的FFT算法,即將2048點(diǎn)FFT分解為基-4和基-2混合基算法。 本文研究重點(diǎn)是使用FPGA實(shí)現(xiàn)2048點(diǎn)復(fù)數(shù)FFT處理器。2048點(diǎn)FFT由五級(jí)基-4運(yùn)算和一級(jí)基-2運(yùn)算組成。針對(duì)這一算法以及FPGA特點(diǎn),進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、各個(gè)模塊設(shè)計(jì)、FPGA實(shí)現(xiàn)和測(cè)試。一個(gè)基-4和基-2復(fù)用的蝶形運(yùn)算模塊是整個(gè)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(duì)2048點(diǎn)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(zhuǎn)因子地址生成的方法。 仿真和驗(yàn)證表明,運(yùn)算的結(jié)果可以達(dá)到一定的精度要求,運(yùn)算速度滿足系統(tǒng)要求,說明該OFDM調(diào)制器的設(shè)計(jì)是可行的,可以應(yīng)用于DAB系統(tǒng)中
標(biāo)簽: OFDM 數(shù)字音頻廣播 調(diào)制
上傳時(shí)間: 2013-06-05
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正交頻分復(fù)用(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技術(shù)作為一種可以有效對(duì)抗信號(hào)波形間干擾的高速傳輸技術(shù),引起了廣泛關(guān)注。它利用許多并行的、傳輸?shù)退俾蕯?shù)據(jù)的子載波來實(shí)現(xiàn)高速率的通信。它的特點(diǎn)是各子載波相互正交,所以擴(kuò)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(shí)現(xiàn)、對(duì)抗頻率選擇性衰落和窄帶干擾的能力突出等優(yōu)點(diǎn),它成為第四代移動(dòng)通信的首選技術(shù),是當(dāng)前移動(dòng)通信技術(shù)研究的熱點(diǎn)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(guān)鍵技術(shù),重點(diǎn)討論了如何在FPGA上實(shí)現(xiàn)OFDM低中頻收發(fā)信機(jī)。基于這些理論知識(shí),確定了OFDM低中頻收發(fā)信機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案,并選擇ALTERA公司的Cyclone
標(biāo)簽: FPGA OFDM 全數(shù)字 收發(fā)信機(jī)
上傳時(shí)間: 2013-06-29
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無線局域網(wǎng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,是利用無線媒介傳輸信息的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。在無線通信信道中,由于多徑時(shí)延不可避免地存在符號(hào)間干擾,正交頻分復(fù)用(OFDM)作為一種可以有效對(duì)抗符號(hào)間干擾(ISI)和提高頻譜利用率的高速傳輸技術(shù),引起了廣泛關(guān)注。在無線局域網(wǎng)(WLAN)系統(tǒng)中,OFDM調(diào)制技術(shù)已經(jīng)被采用作為其物理層標(biāo)準(zhǔn),并且公認(rèn)為是下一代無線通信系統(tǒng)中的核心技術(shù)。基于IEEE802.11a的無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的物理層采用了OFDM技術(shù),能有效的對(duì)抗多徑信道衰落,達(dá)到54Mbps的速度,而未來而的IEEE802.11n將達(dá)到100Mbps的高速。因此,研發(fā)以O(shè)FDM為核心的原型機(jī)研究非常有必要。 本文在深入理解OFDM技術(shù)的同時(shí),結(jié)合相應(yīng)的EDA工具對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模并基于IEEE802.11a物理層標(biāo)準(zhǔn)給出了一種OFDM基帶發(fā)射機(jī)系統(tǒng)的FPGA實(shí)現(xiàn)方案。整個(gè)設(shè)計(jì)采用目前主流的自頂向下的設(shè)計(jì)方法,由總體設(shè)計(jì)至詳細(xì)設(shè)計(jì)逐步細(xì)化。在系統(tǒng)功能模塊的FPGA實(shí)現(xiàn)過程中,針對(duì)Xilinx一款160萬門的Spartan-3E XCS1600E芯片,依照:IEEE802.11a幀格式,對(duì)發(fā)射機(jī)系統(tǒng)各個(gè)模塊進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)和仿真: (1)訓(xùn)練序列生成模塊,包括長,短訓(xùn)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(dǎo)頻插入,加循環(huán)前綴,IFFT處理; (5)對(duì)整個(gè)發(fā)射處理部分聯(lián)調(diào),并給出仿真結(jié)果另外,還完成了接收機(jī)部分模塊的FPGA設(shè)計(jì),并給出了相應(yīng)的頂層結(jié)構(gòu)與仿真波形。最后提出了改進(jìn)和進(jìn)一步開發(fā)的方向。
標(biāo)簽: OFDM FPGA 發(fā)射機(jī)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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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(biāo)準(zhǔn)化的硬件單元連接構(gòu)成硬件平臺(tái),通過軟件加載實(shí)現(xiàn)各種無線通信功能。端到端重配置技術(shù)是在軟件無線電的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,該技術(shù)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(gòu),實(shí)現(xiàn)聯(lián)合無線資源管理和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。端到端重配置技術(shù)已經(jīng)成為軟件無線電的發(fā)展趨勢(shì)。 寬帶無線接入(BWA,BroadbandWirelessAccess)是當(dāng)前通信界研究的熱點(diǎn)之一,而WiMax和WiFi是BWA中最熱門的兩個(gè)技術(shù),所以本文選擇了IEEE802.16-2004與IEEE802.11a,設(shè)計(jì)了基于其物理層標(biāo)準(zhǔn)的可重配置OFDM基帶系統(tǒng)。它們均采用正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM,OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)。 本文研究了IEEE802.16-2004與IEEE802.11a物理層標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合Altera公司提供的FPGA開發(fā)工具QuartusⅡ、Mentor公司仿真工具M(jìn)odelsimSE6.0,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(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)中,對(duì)FPGA進(jìn)行重新配置,實(shí)現(xiàn)了802.16-2004與802.11a兩種技術(shù)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(shí)現(xiàn)802.16-2004與802.11a內(nèi)部不同調(diào)制技術(shù)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(yùn)算,有利于FPGA實(shí)現(xiàn);在802.16-2004系統(tǒng)中,選取了基于前導(dǎo)序列的符號(hào)同步算法,在FPGA中實(shí)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(biāo)。
標(biāo)簽: OFDM FPGA 可重配置 基帶系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-05-19
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論文討論了中壓電力線載波通信(MV-PLC)的現(xiàn)狀和應(yīng)用前景,介紹了其技術(shù)特點(diǎn)和所面臨的問題。針對(duì)當(dāng)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(fù)用)技術(shù)的中壓電力線載波通信的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和其Modem芯片開發(fā)的重要性。 針對(duì)國內(nèi)中壓電網(wǎng)的結(jié)構(gòu),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(diǎn)和其中的關(guān)鍵技術(shù),分析了OFDM系統(tǒng)組成模型及參數(shù)選取原則。針對(duì)中壓電力線信道噪聲特點(diǎn),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(shí)現(xiàn)方案,并建立了系統(tǒng)MATLAB定點(diǎn)仿真模型。通過分析定點(diǎn)仿真結(jié)果,給出了該OFDM系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù),并詳細(xì)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(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)(用Verilog硬件描述語言設(shè)計(jì)),并對(duì)這些模塊進(jìn)行了功能驗(yàn)證。 最后,搭建仿真平臺(tái),對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了前端EDA仿真驗(yàn)證。利用低壓電力線環(huán)境,對(duì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行了FPGA板級(jí)的調(diào)試,并對(duì)測(cè)試的結(jié)果進(jìn)行了分析。驗(yàn)證了系統(tǒng)的FPGA設(shè)計(jì),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(jìn)之處。
標(biāo)簽: OFDM 中壓 電力線通信 中的應(yīng)用
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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近幾年來,OFDM技術(shù)引起了人們的廣泛注意,根據(jù)這項(xiàng)新技術(shù),很多相關(guān)協(xié)議被提出來。其中WiMax代表空中接口滿足IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)的寬帶無線通信系統(tǒng),IEEE標(biāo)準(zhǔn)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(shù),傳輸速率較高且實(shí)現(xiàn)方便、成本低廉,已經(jīng)成為首先推廣應(yīng)用的商業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)。本文對(duì)IEEE802.16d OFDM系統(tǒng)物理層進(jìn)行了研究,并在XILINX公司的Virtexpro II芯片上實(shí)現(xiàn)了基帶算法。 ⑴探討了OFDM基本原理及其關(guān)鍵技術(shù)。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(jì)算法計(jì)算量都很大,為了找到適合采用FPGA實(shí)現(xiàn)的算法,分析了同步誤差和不同信道估計(jì)算法對(duì)接收信號(hào)的影響,并結(jié)合計(jì)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(jì)算法最適合802.16d系統(tǒng)的結(jié)論。 ⑵完成了基帶發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的FPGA硬件電路實(shí)現(xiàn)。為了使系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率更高,采用了流水線的結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)中采用編寫Verilog程序和使用IP核相結(jié)合的辦法,實(shí)現(xiàn)了新的聯(lián)合同步算法,并且通過簡化結(jié)構(gòu),避免了信道估計(jì)算法中的繁瑣除法。利用ISE9.2i和Modelsim6.Oc軟件平臺(tái)對(duì)程序進(jìn)行設(shè)計(jì)、綜合和仿真,并將仿真結(jié)果和MATLAB軟件計(jì)算結(jié)果相對(duì)比。結(jié)果表明,采用16位數(shù)據(jù)總線可達(dá)到理想的精度。 ⑶采用串口通信的方式對(duì)基帶系統(tǒng)進(jìn)行了驗(yàn)證。通過串口通信從功能上表明該系統(tǒng)確實(shí)可行。
標(biāo)簽: FPGA OFDM 基帶 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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fpga實(shí)現(xiàn)OFDM的源代碼 并且配有各個(gè)部分的詳細(xì)說明,具有很好的指導(dǎo)作用
上傳時(shí)間: 2013-08-08
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OFDM基帶調(diào)制系統(tǒng)在FPGA上的實(shí)現(xiàn),供數(shù)字信號(hào)處理專業(yè)參考
標(biāo)簽: OFDM FPGA 基帶 調(diào)制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-08-14
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OFDM基帶調(diào)制系統(tǒng)在FPGA上的實(shí)現(xiàn),適合通信專業(yè)的人參考設(shè)計(jì)
標(biāo)簽: OFDM FPGA 基帶 調(diào)制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-08-15
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適合系統(tǒng)學(xué)習(xí)OFDM技術(shù)。本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)OFDM通信系統(tǒng)的調(diào)制、解調(diào)部分的數(shù)字電路。采用實(shí)驗(yàn)板或自行設(shè)計(jì)電路進(jìn)行調(diào)試,并采用相關(guān)儀器驗(yàn)證。系統(tǒng)整體調(diào)試、優(yōu)化,或就某一部分進(jìn)行深入研究。
標(biāo)簽: OFDM
上傳時(shí)間: 2013-08-30
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