寬帶OFDM系統(tǒng)研究及FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM)是寬帶無線通信中的關(guān)鍵技術(shù).隨著用戶對實(shí)時多媒體業(yè)務(wù)和高速移動業(yè)務(wù)需求的迅速增加，由于其頻譜效率高，抗多徑衰落能力強(qiáng)，抗窄帶干擾性能好的特點(diǎn)，OFDM技術(shù)正得到了廣泛的應(yīng)用. 本文從項(xiàng)目要求出發(fā)，對OFDM系統(tǒng)的物理層的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了全面系統(tǒng)的研究，包括系統(tǒng)算法仿真和基于FPGA的硬件實(shí)現(xiàn)，并測試通過.本文還對OFDM技術(shù)與載波干涉擴(kuò)頻編碼技術(shù)，差分調(diào)制技術(shù)以及多址技術(shù)的結(jié)合進(jìn)行了深入研究.同時提出了

2、一些新的算法和硬件實(shí)現(xiàn)方法，包括時域粗符號定時同步環(huán)節(jié)的改進(jìn)Schmidl算法；具有硬件易實(shí)現(xiàn)性的基于導(dǎo)頻的頻率同步和采樣同步算法；基于cordic算法的高速流水線浮點(diǎn)FFT處理器的硬件實(shí)現(xiàn)方法；基于cordic算法的頻偏估計(jì)與補(bǔ)償?shù)挠布O(shè)計(jì)，全面提高系統(tǒng)速度的陣列除法器設(shè)計(jì)；能夠同時應(yīng)用于信道達(dá)到檢測，符號同步估計(jì)和分?jǐn)?shù)倍頻偏估計(jì)的基于相關(guān)和迭代的SCA算法硬件實(shí)現(xiàn)。 第一章首先分析了現(xiàn)行寬帶無線通信的局限性和發(fā)展需求，指出未

3、來寬帶無線通信的關(guān)鍵技術(shù)：OFDM技術(shù)和軟件無線電技術(shù).接下來敘述了OFDM技術(shù)的發(fā)展歷史，分析了優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用前景.然后闡述了軟件無線電中的基本思想，給出其關(guān)鍵技術(shù)。最后給出了本文的工作目標(biāo)和基本要求. 第二章首先分析了無線通信信道的特征，然后詳細(xì)描述了OFDM技術(shù)的基本原理.對OFDM子載波數(shù)目和保護(hù)間隔長短對系統(tǒng)抗多徑衰落性能和多普勒頻移的影響進(jìn)行了深入研究，并提出了系統(tǒng)基本框圖. 第三章主要對OFDM系統(tǒng)中的各種同

4、步技術(shù)和信道估計(jì)技術(shù)進(jìn)行研究，給出了各種典型的同步算法，并對其進(jìn)行了討論和研究，進(jìn)行了仿真，比較了各自的優(yōu)勢和不足.并提出了一些新的算法. 第四章：首先提出了能有效抗拒子信道深衰落和窄帶干擾，抑制峰均比的CI/OFDM技術(shù)，理論推導(dǎo)并驗(yàn)證了其全數(shù)字化實(shí)現(xiàn)方案，研究了其抑制峰均比性能和誤碼性能；然后闡述了差分調(diào)制技術(shù)基本原理，研究了其對抗拒一定子載波間干擾性能. 第五章：針對項(xiàng)目需求給出了整個寬帶無線通信OFDM系統(tǒng)的解決