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OFDM系统由于其优良的抗多径干扰能力,高效的频谱利用率被广泛深入的研究,目前大规模集成电路的发展,使得其实际应用变为现实,已经被WLAN,数字广播电视所应用,并且成为第四代移动通信(4G)的核心技术,成为宽带数字通信领域一支比较热门的研究门类。但是OFDM对频率偏差比较敏感,准确的时间同步和精确的频率同步是OFDM系统正常工作的前提。国内外学者做了很多的研究,OFDM系统关键技术的理论研究和性能分析已经日趋成熟,而基于硬件的实现使其获得实际应用的关键。
本文首先分析OFDM系统的基本原理,结合IEEE802.11a的系统帧结构着重分析了OFDM抗多径干扰的机理,联合MATLAB和Xilinx ISE进行联合仿真,给出不同延迟多径环境下802.11a数据解调仿真分析。其次,详细介绍了IEEE802.11a数据成帧的流程,提出了一套FPGA硬件可实现方案,并予以FPGA实现,给出了综合仿真结果,并在不同数据传输方式下测试了系统的稳定性,系统能够及时对突发数据予以响应,也能够及时从中断中恢复,并能保证数据流的完整和准确性。再次分析了OFDM系统同步原理以及不同同步偏差对系统性能的影响,分析了几种适合IEEE802.11a数据帧同步的算法,选择基于辅助数据的系统同步方案,最后在FPGA上设计实现了帧同步和符号同步模块。FPGA设计模块在Xilinx Virtex-5 SX50T芯片上进行调试和验证,时序正确,运行稳定。