基于模型的DAB發(fā)射機(jī)關(guān)鍵模塊設(shè)計(jì)與FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、數(shù)字音頻廣播（Digital Audio Broadcasting, DAB）是采用復(fù)雜基帶信號(hào)處理的無(wú)線通信系統(tǒng)，由于在發(fā)射機(jī)中使用了QPSK調(diào)制、頻率交織以及OFDM等技術(shù)，DAB系統(tǒng)具有音頻質(zhì)量高，抗衰落能力強(qiáng)以及可傳輸多媒體信息等優(yōu)點(diǎn)。
　　基于模型的設(shè)計(jì)（Model Based Design, MBD）是一種新興的設(shè)計(jì)方法。與傳統(tǒng)的FPGA開(kāi)發(fā)流程相比，基于模型的設(shè)計(jì)方法具有更高的效率和可靠性。
　　本論文研究基于

2、模型的DAB發(fā)射機(jī)關(guān)鍵模塊設(shè)計(jì)及FPGA實(shí)現(xiàn)。論文首先介紹課題相關(guān)背景和研究現(xiàn)狀，并提出針對(duì)FPGA開(kāi)發(fā)的算法層建模與設(shè)計(jì)層建模相結(jié)合的MBD流程。隨后討論基于SRS平臺(tái)和ML605平臺(tái)的兩套DAB發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)方案，并分析方案中需要設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，信號(hào)處理和調(diào)制復(fù)用關(guān)鍵模塊。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用提出的MBD流程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了上述三個(gè)關(guān)鍵模塊：
　?。?）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊：提出了基于識(shí)別的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換算法，設(shè)計(jì)了指數(shù)，尾數(shù)等處理子模塊對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)

3、行識(shí)別并基于識(shí)別結(jié)果完成浮點(diǎn)數(shù)向定點(diǎn)數(shù)的轉(zhuǎn)換。使用B方法對(duì)算法進(jìn)行建模并論證了B模型的一致性。
　?。?）信號(hào)處理模塊：使用FIR與CIC組合濾波完成對(duì)輸入信號(hào)的24倍過(guò)采樣，抑制了由于過(guò)采樣而引入的鏡頻干擾。在信號(hào)處理過(guò)程中避免了由于削減信號(hào)數(shù)據(jù)位寬而導(dǎo)致非線性失真。
　?。?）調(diào)制復(fù)用模塊：包括QPSK調(diào)制、頻率交織、差分運(yùn)算以及OFDM等主要子模塊。設(shè)計(jì)過(guò)程中提出了雙緩沖空間流水處理等算法，解決了頻率交織等子模塊的實(shí)時(shí)

4、信號(hào)處理難點(diǎn)。
　　在模塊設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先使用形式化方法或框圖法對(duì)模塊進(jìn)行算法層建模，之后使用Xilinx公司提供的可編譯元件庫(kù)在Simulink平臺(tái)中對(duì)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)層建模，最終使用代碼生成軟件將模塊設(shè)計(jì)層模型自動(dòng)轉(zhuǎn)換為可實(shí)現(xiàn)工程。
　　測(cè)試結(jié)果表明三個(gè)模塊均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊能夠以50MS/s的速度完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換且絕對(duì)轉(zhuǎn)換誤差小于2-16；信號(hào)處理模塊輸出I，Q信號(hào)的信噪比分別為33.5dB和36dB；調(diào)制復(fù)用模塊其