基于FPGA的OFDM同步系統(tǒng)實現(xiàn).pdf

1、現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA)由于其自身體系結(jié)構(gòu)完善，集成度高、邏輯單元豐富以及可根據(jù)不同應用的需求進行配置等諸多優(yōu)點，被廣泛應用于算法實現(xiàn)以及產(chǎn)品原型驗證之中。而正交頻分復用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，OFDM)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了很多年，成為了移動通信中最為關(guān)鍵的技術(shù)之一。它能夠有效地抑制無線信道中的符號間干擾(Inter-

2、SymbolInterference，ISI)和頻率選擇性多徑干擾，所以其將成為未來的主要通信標準。由于同步技術(shù)會直接影響到通信質(zhì)量的好壞，因此它是通信領(lǐng)域的核心技術(shù)之一，也是通信中必須攻克的難關(guān)之一。與傳統(tǒng)的單載波通信相比，OFDM多載波通信對于同步有著更高的精度要求，同步的實現(xiàn)方式也有所不同。所以，研究基于FPGA的OFDM同步系統(tǒng)具有重要現(xiàn)實意義。
　　 本文主要內(nèi)容分為如下幾部分：
　　 1)概括介紹了無線移動信

3、道的基本特性，并對無線信道中的各種衰落進行了分類講解。
　　 2)概述了OFDM技術(shù)的基本概念并給出了全數(shù)字OFDM中頻通信系統(tǒng)的模型。
　　 3)針對全數(shù)字OFDM中頻通信系統(tǒng)中主要存在的符號定時同步偏差與載波偏差進行了詳細的介紹，并分析了各種情況下的同步偏差對全數(shù)字OFDM中頻通信系統(tǒng)的影響。
　　 4)介紹了OFDM系統(tǒng)中的經(jīng)典同步算法：基于訓練符號的符號定時同步算法、時域小數(shù)倍數(shù)載波頻偏同步算法以及符號定

4、時偏差及載波初始相位偏差的聯(lián)合同步算法。這些同步算法同樣也是后面硬件設(shè)計中所使用的算法。
　　 5)在OFDM技術(shù)理論研究的基礎(chǔ)上給出了全數(shù)字OFDM中頻通信系統(tǒng)中QPSK調(diào)制/解調(diào)模塊、IFFT/FFT模塊、插入循環(huán)前綴模塊、數(shù)字上下變頻模塊、符號定時同步與小數(shù)倍數(shù)載波頻偏同步模塊、符號定時偏差與載波初始相位偏差聯(lián)合同步模塊等電路模塊的FPGA硬件實現(xiàn)方案。整個硬件實現(xiàn)方案是采用QuartusⅡ9.0軟件進行VHDL編程以及調(diào)