OFDM调制中的高效FFT处理器的设计与FPGA实现

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OFDM是近几年兴起在无线信道上实现高速数据传输的新技术, OFDM技术比以CDMA为核心的第三代移动通信技术更加完善,因此被称为“第四代移动通信技术”。而快速傅立叶变换作为信号处理的核心技术之一,在各种通信系统和图像处理系统中都有着极其广泛的应用。本论文的研究工作就是针对OFDM系统要求设计专用高效的FFT处理器以及其FPGA的实现。 Radix-2/8算法具有低运算量的特点,为了克服其实现难度大的缺点,本论文采用了移位-加法运算来代替部分的乘法运算并通过共用乘法器和移位-加法器使其运算量降低一半;针对移位-加法运算的特点,本论文设计了一种反馈型移位-加法运算单元,使其实现的硬件成本大为降低。本论文为了验证设计方案的正确性,完成了32点的设计,通过功能仿真后的数据与Matlab理想值作对比,证实了设计方案的正确性。论文还面向Xilinx Virtex2-x2c1000 FPGA器件得到了综合结果文件。 最后,论文进一步研究了针对特定OFDM系统要求的定点专用FFT处理器设计。论文以IEEE802.16a标准中,256个载波传输要求为参照,设计了更节约资源且能保证一定速度的单存储器和单蝶形全并行运算单元结构,并完成了其大部分的关键模块设计。
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