基于软件无线电的OFDM基带系统研究及部分模块设计

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软件无线电(Software Defined Radio,SDR)技术与正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术均作为第四代移动通信的关键技术,在频谱资源紧张、无线信道日益复杂化的今天,将软件无线电思想与 OFDM这一多载波技术结合起来进行研究,对于无线通信的发展有较大推动作用。基于软件无线电的思想,采用数字化、软件化设计方法,以 OFDM基带系统仿真研究为基础,对部分模块进行了详细模型设计与硬件平台的实现。  结合软件无线电与OFDM的理论基础,采用Simulink工具,模拟了一个基于软件无线电的 OFDM基带通信系统。设计了系统的主要参数,并对主要模块的构建方式进行了说明,就编码、循环前缀及信道估计对 OFDM系统性能的影响进行了详细的分析和比较。  利用System Generator开发工具,对OFDM基带系统中部分关键模块进行详细建模设计与仿真验证,具体涵盖的模块为16QAM星座映射模块、16QAM逆映射模块、IFFT模块、FFT模块、循环前缀添加模块与循环前缀移除模块。依据所设计的关键模块,构造出一个基本的 OFDM调制解调模型,在理想情况下假设已同步并进行仿真验证。整个模型在设计过程中同传统的FPGA开发方式相比,具有参数设置灵活和可移植行强的特点,且部分 IP核的直接调用简化了复杂算法的实现过程(如IFFT/FFT)。所构建模型无需更改体制,可直接用于后续基于软件无线电的OFDM系统的进一步研究中。  最终将所建模型移植到Lyrtech公司的小型软件无线电开发平台SFF SDR上完成硬件协同仿真,验证了模型的正确性。
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