基于FPGA的OFDM接收技术研究

来源 :沈阳理工大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:songyong
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正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)是一种多载波调制技术,该技术具有很高的频谱利用率,而且能有效地对抗冲激噪声和多径衰落。近些年来,OFDM技术引起了人们的普遍关注,已被应用于非对称数字用户线路系统(Asymmetrical Digital Subscriber Line,ADSL)、数字视频广播(DigitalVideo Broadcasting,DVB)、无线局域网络(Wireless Local Area Networks,WLAN)和长期演进(Long Term Evolution,LTE)计划中。目前,OFDM技术已成为第四代(ForthGeneration,4G)移动通信系统的主流技术。近几年来,数字信号处理技术也得到了极大的发展,现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array,FPGA)在数字系统设计中占据了极其重要的地位。基于FPGA实现OFDM通信系统,具有电路复杂程度低、可移植性好、并有利于集成和大规模生产的优点。本文对基于FPGA的OFDM接收技术进行了研究,主要内容包括:论文首先介绍了OFDM系统的原理、相关概念和关键技术,指出了OFDM与其他调制技术相比的巨大优势;并简要的介绍了FPGA设计的基本原理、基本流程和硬件描述语言。然后进行了基于FPGA的OFDM发射与接收关键模块的实现,其中包括:QPSK调制/解调模块的实现、串并转换/并串转换模块的实现和IFFT/FFT模块的实现,实验结果表明各模块能够实现相应功能。论文最后进行基于FPGA的重复结构训练符号法OFDM同步模块设计。其中,定时检测模块由数据缓存部分、延迟相关计算部分和相关窗口计算部分组成;而小数频偏补偿模块由数据分流部分、频偏估计部分和频偏补偿部分组成。仿真及测试结果表明,此设计能够实现OFDM定时检测和小数频偏补偿。在此基础上,设计还采用Xilinx公司的Virtex-6系列XC6VL240T开发板进行下载测试,测试结果符合设计要求。
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