OFDM基帶數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)及其FPGA設計與實現(xiàn)研究.pdf

1、分類號UDC密級單位代碼10151OFDM基帶數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)及其FPGA設計與實現(xiàn)研究任士士口口指導教師鄭紫微職稱教授學位授予單位大連海事大學申請學位級別碩士學科與專業(yè)通信與信息系統(tǒng)論文完成日期2008.5論文答辯日期2008.6答辯委員會主席中文摘要摘要正交頻分復用(OFDM)技術作為一種多載波調(diào)制技術，具有較高的頻帶利用率和良好的抗多徑干擾能力的特點，適用于在無線信道中傳輸高速數(shù)據(jù)業(yè)務，因而具有廣泛的應用前景。當前，OFDM技術已經(jīng)被

2、采納為多種通信標準的物理層技術，被普遍認為是下一代移動通信系統(tǒng)中的關鍵技術。目前，對于OFDM系統(tǒng)關鍵技術的理論研究及仿真性能己日趨成熟，而基于硬件的實現(xiàn)則是其獲得實際應用的關鍵，本設計在分析了相關理論技術之后，側重點在于設計并實現(xiàn)了一個基于現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)的OFDM基帶數(shù)據(jù)信號處理硬件平臺，可供OFDM技術理論研究和性能分析的使用。本文在介紹了移動通信技術的發(fā)展和實際應用的基礎上，比較了多種硬件的實現(xiàn)方案的優(yōu)缺點，詳細討論

3、了OFDM系統(tǒng)的基本原理及性能，并對其中的關鍵技術之一，OFDM系統(tǒng)自適應調(diào)制技術加以研究，討論了幾種傳統(tǒng)的自適應傳輸算法之后，著重研究一種最優(yōu)的離散分配算法，并對該算法用Matlab工具進行仿真。通過對相關軟件開發(fā)平臺及802.lla協(xié)議深入了解，本設計將重點放在OFDM系統(tǒng)的數(shù)字基帶部分的FPGA實現(xiàn)上，提出了一個基于FPGA的OFDM基帶數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)方案。設計并實現(xiàn)了OFDM系統(tǒng)發(fā)射端的核心模塊，如信道編碼、交織、星座映射、處理模

4、塊。數(shù)據(jù)插入、IFFT下FT變換、循環(huán)前綴、指數(shù)調(diào)整等模塊及接收端的逆并對算法原理、代碼設計思路和FPGA實現(xiàn)進行了詳細的闡述，提出一種基于IP核的Ailantic接口的簡化接口模型用于獨自設計的模塊中，同時結合部分護核的使用以提高系統(tǒng)的兼容性和穩(wěn)定性，最終完成系統(tǒng)的軟件仿真和硬件調(diào)試，證明了設計的可實現(xiàn)性。整個系統(tǒng)由超高速集成電路硬件描述語言(VHDL)進行代碼設計，利用Altera公司的Qu咖5n7.2軟件開發(fā)環(huán)境，在以Cyclon