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基于FPGA的OFDM基带系统研究.rar

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标签: 基于FPGA的OFDM基带系统研究

基于FPGA的OFDM基带系统研究

近几年来,OFDM(Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing)技术引起了人们的广泛注意,根据这项新技术,很多相关协议被提出来。其中WiMax(Wireless  MetropolitanArea  Networks)代表空中接口满足IEEE  802.16标准的宽带无线通信系统,IEEE标准在2004年定义了空中接口的物理层(PHY),即802.16d协议。该协议规定数据传输采用突发模式,调制方式采用OFDM技术,传输速率较高且实现方便、成本低廉,已经成为首先推广应用的商业化标准。  本文主要对IEEE802.16d  OFDM系统物理层进行研究,并在XILINX公司的Virtexpro  II芯片上实现了基带算法。  首先讨论了OFDM基本原理及其关键技术。根据IEEE802.16d  OFDM系统的物理层发送端流程搭建了基带仿真链路,利用MATLAB/SIMULINK仿真了OFDM系统在有无循环前缀(CP)、多径数目不同等情况下的性能变化。由于同步算法和信道估计算法计算量都很大,为了找到适合采用FPGA实现的算法,分析了同步误差和不同信道估计算法对接收信号的影响,并结合计算量的大小提出了一种新的联合同步算法,以及得出了LS信道估计算法最适合802.16d系统的结论。  其次,完成了基带发射机和接收机的FPGA硬件电路实现。为了使系统的时钟频率更高,采用了流水线的结构。设计中采用编写Verilog程序和使用IP核相结合的办法,实现了新的联合同步算法,并且通过简化结构,避免了信道估计算法中的繁琐除法。利用ISE9.  2i和Modelsim6.Oc软件平台对程序进行设计、综合和仿真,并将仿真结果和MATLAB软件计算结果相对比。结果表明,采用16位数据总线可达到理想的精度。  最后,采用串口通信的方式对基带系统进行了验证。通过串口通信从功能上表明该系统确实可行。  关键词:IEEE802.  16d;  OFDM;  同步;信道估计;基带系统

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