多載波超寬帶系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)的FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)通信業(yè)務(wù)的要求日趨多樣化，因此需要更多的信息進(jìn)行傳輸，但可利用的頻譜資源卻日漸減少，限制了通信業(yè)務(wù)的發(fā)展。超寬帶(UWB)技術(shù)提供了一種有效的解決方案，它支持大吞吐量數(shù)據(jù)通信，且在相同的頻帶內(nèi)可與其他傳統(tǒng)業(yè)務(wù)并存。目前IEEE802.15.3c和ECMA-387標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定正交頻分復(fù)用(OFDM)作為60GHz超寬帶技術(shù)的物理層方案之一。正交頻分復(fù)用技術(shù)具有頻譜利用率高、抗多徑干擾能力強(qiáng)、抗衰落能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)傳輸速率高

2、等優(yōu)點(diǎn)，在通信中廣泛應(yīng)用。
　　本文是基于目前已有的IEEE802.15.3c標(biāo)準(zhǔn)中的多載波正交頻分復(fù)用調(diào)制技術(shù)完成基帶系統(tǒng)的FPGA實(shí)現(xiàn)，主要包括信源信號(hào)的編解碼，交織解交織，數(shù)字調(diào)制解調(diào)以及載波映射，循環(huán)前綴等技術(shù)的FPGA實(shí)現(xiàn)。利用較為簡單的讀取控制程序和時(shí)鐘轉(zhuǎn)化程序控制存儲(chǔ)器的設(shè)置，更方便的完成該標(biāo)準(zhǔn)的物理層幀結(jié)構(gòu)的組建，并在幀頭位置前插入適用于接收端同步和信道估計(jì)算法的格雷互補(bǔ)序列。
　　同步和信道估計(jì)的偏差會(huì)帶來

3、子載波間干擾(ICI)和符號(hào)間干擾(ISI)，嚴(yán)重影響OFDM系統(tǒng)性能。本文首先對(duì)同步和信道估計(jì)偏差產(chǎn)生的影響進(jìn)行介紹，進(jìn)而確定OFDM超寬帶系統(tǒng)同步和信道估計(jì)方案。
　　這種接收算法在FPGA實(shí)現(xiàn)中有較低的復(fù)雜度，且資源占用并不多，非常適用于OFDM系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。在StratixⅣ系列的FPGA芯片中，完成OFDM基帶發(fā)送系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)將優(yōu)化后的同步和信道估計(jì)算法進(jìn)行硬件實(shí)現(xiàn)，并通過門級(jí)仿真驗(yàn)證算法實(shí)現(xiàn)的正確性。通過硬件實(shí)現(xiàn)的工