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正交频分复用(OFDM)技术是第四代移动通信的关键技术之一,相比传统的单载波通信技术,OFDM技术对多径环境下的时延扩展有较强的抵抗力,非常适用于非视距通信的应用环境。在多径环境下, OFDM有效的对抗信道选择性衰落,但是对于信道的平坦性衰落,还无法有效的克服。而COFDM是OFDM与信道编码的结合,具备了OFDM所有优点的同时加入编码技术从而能够有效的克服多普勒频移对系统产生的影响。因此,COFDM无线通信系统在无人机、数字视频广播(DVB)、数字音频广播(DAB)、森林防火和城市的道路监控等无线图像传输领域有很大的优势,应用非常广泛。 由于现有视频传输和监控领域往往应用于建筑密集的城区和山区等非视距的传输环境,因此采用 COFDM技术能较好地满足各种不同的非视距(NLOS)传输环境的要求,并有效克服光纤等有线方式的局限性。同时,随着社会的发展和技术的进步,目前视频传输系统往往要求采用高清视频质量,对高清视频图像进行视频编码和压缩后的数据分析得知,为传输1080P的高清图像数据需要20Mbps左右的信息传输速率。因此,如何在非视距传输环境下,设计一种满足高清视频传输要求的无线视频传输系统,实现高速非视距无线传输,具有重要的工程设计价值和实际应用意义。 首先,按照非视距高速无线通信的技术要求,从理论上研究高速COFDM通信系统的各种系统参数模式以及与非视距信道模型的匹配问题,完成系统工作模式的筛选以及系统参数的选择与确定。采用 MATLAB仿真软件搭建 COST207非视距信道仿真平台,对多种传输参数模式的COFDM系统进行仿真和性能分析,通过对误码率和频谱利用率的评估,确定合适的COFDM系统参数,从而使不同的非视距信道环境和不同COFDM系统传输模式间达到最佳的适配。 其次,根据MATLAB软件仿真得出不同的非视距信道环境和不同COFDM系统传输模式间的最佳适配的模式参数,完成符合要求的COFDM收发机的基带信号处理器的开发工作。采用 HDL语言和 Xilinx-ISE开发工具,完成具有多种参数模式的COFDM通信系统的信道编解码、串并转换器、MQAM星座映射、FFT/IFFT调制解调和循环前缀等模块以及相应基带收发机的设计与仿真验证。在Xilinx Spartan-3A DSP的FPGA开发平台上,完成实验验证与测试,实现多种工作模式的COFDM基带收发功能,研究成果对高清视频无线传输和监控领域产品的开发具有重要的工程实践意义和工业价值。