OFDM系統(tǒng)接收機(jī)定時(shí)幀同步算法的FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技術(shù)由于具有頻譜效率高，抗多徑衰落能力強(qiáng)，能夠有效對(duì)抗符號(hào)間干擾等眾多突出的優(yōu)勢(shì)，在寬帶無(wú)線(xiàn)接入系統(tǒng)中受到廣泛應(yīng)用，并作為未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)而成為當(dāng)今無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。但是由于OFDM系統(tǒng)對(duì)時(shí)間和頻率同步誤差敏感，很小的同步偏差就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)性能的極具惡化，甚至于無(wú)法完成通信。因此同步性能的好壞直接影響到寬帶無(wú)線(xiàn)OFDM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)

2、傳輸性能。本論文工作的主要是針對(duì)于OFDM系統(tǒng)中的同步問(wèn)題及其FPGA實(shí)現(xiàn)中的資源占用問(wèn)題。
　　本文簡(jiǎn)要介紹了OFDM技術(shù)的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀，詳細(xì)闡述了OFDM技術(shù)的基本原理、特點(diǎn)及技術(shù)優(yōu)勢(shì)。并分析了無(wú)線(xiàn)信道的傳播特性與本文仿真所采用的信道模型。研究了基于數(shù)據(jù)輔助型的OFDM同步算法，在經(jīng)典算法的基礎(chǔ)上，提出了基于CHU序列的同步算法，并用MATLAB工具進(jìn)行了仿真。根據(jù)仿真結(jié)果，將同步算法進(jìn)行了進(jìn)一步的優(yōu)化，可減少近一半的乘法運(yùn)

3、算，使得硬件的實(shí)現(xiàn)更為簡(jiǎn)單易行，最后利用Xilinx公司生產(chǎn)的Spartan-3E FPGA開(kāi)發(fā)板作為硬件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)所設(shè)計(jì)的同步算法。論文的主要工作如下：
　?。?）利用MATLAB工具仿真了整個(gè)OFDM傳輸系統(tǒng)，分析OFDM系統(tǒng)的收發(fā)過(guò)程，建立了OFDM等效基帶系統(tǒng)。
　?。?）在經(jīng)典算法的基礎(chǔ)上，提出一種基于CHU序列的同步性能優(yōu)異的OFDM幀定時(shí)同步算法并加以仿真。設(shè)計(jì)出一種新的訓(xùn)練序列結(jié)構(gòu)和定時(shí)度量函數(shù)形式，完成OF

4、DM系統(tǒng)的幀同步技術(shù)。MATLAB仿真結(jié)果顯示出此算法在低信噪比環(huán)境以及多徑衰落信道下都能達(dá)到預(yù)計(jì)的同步要求。
　　（3）根據(jù)以上仿真結(jié)果，將同步算法進(jìn)一步優(yōu)化，只取定時(shí)度量函數(shù)中的實(shí)數(shù)部分，利用MATLAB做10000次蒙特卡羅仿真，仿真結(jié)果表明定時(shí)位置完全準(zhǔn)確，并且可節(jié)省近一半的資源占用。并根據(jù)所采取定時(shí)度量函數(shù)與FIR濾波器定義公式相似性，利用Xilinx的FIR complier IP核，完成所設(shè)計(jì)的同步算法，大大簡(jiǎn)化了同