OFDM系統(tǒng)同步偏差的補(bǔ)償及FPGA實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2020-12-30 14:03
高效的頻譜利用率、高傳輸速率和高可靠性是數(shù)字領(lǐng)域的發(fā)展趨勢,研究OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交頻分復(fù)用)這樣一種高效傳輸和高頻譜利用率的多載波技術(shù)的可靠性接收就顯得非常有意義。它有諸多優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),也伴隨著對偏差敏感的缺點(diǎn),本文對OFDM系統(tǒng)中同步誤差的來源和影響進(jìn)行了分析,提出了OFDM系統(tǒng)同步偏差的補(bǔ)償方案。為了檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的實(shí)用性,論文依據(jù)IEEE802.11a標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了全文的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證,提出了完整的數(shù)字解調(diào)方案,該方案包含幀同步、載波同步、符號(hào)同步、信道估計(jì)與均衡、采樣頻偏同步、解調(diào)等模塊,完成了OFDM系統(tǒng)同步偏差的補(bǔ)償及整個(gè)系統(tǒng)的FPGA實(shí)現(xiàn)。通過對定時(shí)偏差的研究和分析,發(fā)現(xiàn)定時(shí)偏差會(huì)造成符號(hào)間干擾,導(dǎo)致解調(diào)性能減弱。將定時(shí)同步分為幀同步和符號(hào)同步,就可靠性而言,比較選取了延時(shí)相關(guān)加上長度保持的幀同步算法,就峰值檢測模糊問題,選取了基于互相關(guān)的符號(hào)同步算法進(jìn)行偏差補(bǔ)償。為了減低資源消耗,硬件設(shè)計(jì)上采用了滑動(dòng)窗口累加思想和量化思想。載波頻偏會(huì)造成子載波間干擾和相移,嚴(yán)重影響解調(diào)性能。在比較了算法的精度和復(fù)雜度的基...
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:107 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
聯(lián)合輸出時(shí)序邏輯仿真
合前面五章對 OFDM 同步偏差的補(bǔ)償設(shè)計(jì)方案,設(shè)計(jì)完成整個(gè)模塊的測試和驗(yàn)證。根據(jù)第二章中的系統(tǒng)參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行設(shè)置,得到發(fā)射信號(hào),對信號(hào)的頻譜進(jìn)行檢測,得到6-2所示的頻譜圖。由圖6-2可以看出,信號(hào)中頻100MHz,帶寬20MHz。在對其下變頻后的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜檢測,得到如圖 6-3 所示的頻譜圖。從圖 6-3 可以看出,信號(hào)已經(jīng)下調(diào)到了基帶,帶寬仍舊是 20MHz。后續(xù)各算法模塊都是在下變頻后的數(shù)據(jù)上進(jìn)行的。
78圖 6-3 基帶信號(hào)頻譜圖6.2 幀同步模塊測試幀同步是接收系統(tǒng)同步過程中的第一步,按照第三章中幀同步的 FPGA 實(shí)現(xiàn)方式編寫代碼并將 bit 文件和 cdc 文件下載到 FPGA 中后,用 Chipscope 抓取到如圖 6-4 和 6-5 所示的測試結(jié)果。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電力無線專網(wǎng)中一種OFDM載波同步算法[J]. 馬濤,馮寶,蔡世龍,李洋. 太赫茲科學(xué)與電子信息學(xué)報(bào). 2017(05)
[2]一種改進(jìn)的OFDM/OQAM系統(tǒng)頻偏與信道估計(jì)算法[J]. 張大煒,李悅. 無線電工程. 2015(12)
[3]用于地鐵的OFDM測距雷達(dá)的FPGA實(shí)現(xiàn)[J]. 駱鐘頻,陳曉,武藝鳴,劉若然,鄭國莘. 電子測量技術(shù). 2015(03)
[4]相干光OFDM系統(tǒng)中基于導(dǎo)頻輔助的采樣時(shí)鐘頻率偏差估計(jì)和補(bǔ)償算法[J]. 李寶,余建軍,何晶,陳明,陳林. 光子學(xué)報(bào). 2015(01)
[5]時(shí)變信道下OFDM系統(tǒng)載波頻偏估計(jì)[J]. 張軍龍,劉立程. 計(jì)算機(jī)仿真. 2014(02)
[6]OFDM系統(tǒng)采樣時(shí)鐘同步算法[J]. 張紅,趙翌. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2013(05)
[7]Gardner算法在OFDM采樣率同步中的應(yīng)用[J]. 王磊,徐大專. 電子與信息學(xué)報(bào). 2011(04)
[8]聯(lián)合迭代解調(diào)譯碼算法的短波FH/OFDM系統(tǒng)的性能分析[J]. 熊俊俏,甘良才,朱毅超. 電子與信息學(xué)報(bào). 2010(12)
[9]一種多徑信道下OFDM符號(hào)定時(shí)同步算法[J]. 李鵬,周革強(qiáng). 飛行器測控學(xué)報(bào). 2009(06)
碩士論文
[1]OFDM系統(tǒng)的信號(hào)解調(diào)與測試算法的研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 張朋坤.電子科技大學(xué) 2018
[2]基于訓(xùn)練序列的OFDM系統(tǒng)符號(hào)同步算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 李鑫.東南大學(xué) 2017
[3]突發(fā)系統(tǒng)中OFDM同步技術(shù)研究[D]. 蔡學(xué)福.山東大學(xué) 2016
[4]高性能FFT處理器的研究與FPGA實(shí)現(xiàn)[D]. 梁赫西.華中科技大學(xué) 2011
[5]OFDM系統(tǒng)中同步技術(shù)研究與FPGA實(shí)現(xiàn)[D]. 虢正兵.重慶大學(xué) 2010
本文編號(hào):2947767
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:107 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
聯(lián)合輸出時(shí)序邏輯仿真
合前面五章對 OFDM 同步偏差的補(bǔ)償設(shè)計(jì)方案,設(shè)計(jì)完成整個(gè)模塊的測試和驗(yàn)證。根據(jù)第二章中的系統(tǒng)參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行設(shè)置,得到發(fā)射信號(hào),對信號(hào)的頻譜進(jìn)行檢測,得到6-2所示的頻譜圖。由圖6-2可以看出,信號(hào)中頻100MHz,帶寬20MHz。在對其下變頻后的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜檢測,得到如圖 6-3 所示的頻譜圖。從圖 6-3 可以看出,信號(hào)已經(jīng)下調(diào)到了基帶,帶寬仍舊是 20MHz。后續(xù)各算法模塊都是在下變頻后的數(shù)據(jù)上進(jìn)行的。
78圖 6-3 基帶信號(hào)頻譜圖6.2 幀同步模塊測試幀同步是接收系統(tǒng)同步過程中的第一步,按照第三章中幀同步的 FPGA 實(shí)現(xiàn)方式編寫代碼并將 bit 文件和 cdc 文件下載到 FPGA 中后,用 Chipscope 抓取到如圖 6-4 和 6-5 所示的測試結(jié)果。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電力無線專網(wǎng)中一種OFDM載波同步算法[J]. 馬濤,馮寶,蔡世龍,李洋. 太赫茲科學(xué)與電子信息學(xué)報(bào). 2017(05)
[2]一種改進(jìn)的OFDM/OQAM系統(tǒng)頻偏與信道估計(jì)算法[J]. 張大煒,李悅. 無線電工程. 2015(12)
[3]用于地鐵的OFDM測距雷達(dá)的FPGA實(shí)現(xiàn)[J]. 駱鐘頻,陳曉,武藝鳴,劉若然,鄭國莘. 電子測量技術(shù). 2015(03)
[4]相干光OFDM系統(tǒng)中基于導(dǎo)頻輔助的采樣時(shí)鐘頻率偏差估計(jì)和補(bǔ)償算法[J]. 李寶,余建軍,何晶,陳明,陳林. 光子學(xué)報(bào). 2015(01)
[5]時(shí)變信道下OFDM系統(tǒng)載波頻偏估計(jì)[J]. 張軍龍,劉立程. 計(jì)算機(jī)仿真. 2014(02)
[6]OFDM系統(tǒng)采樣時(shí)鐘同步算法[J]. 張紅,趙翌. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2013(05)
[7]Gardner算法在OFDM采樣率同步中的應(yīng)用[J]. 王磊,徐大專. 電子與信息學(xué)報(bào). 2011(04)
[8]聯(lián)合迭代解調(diào)譯碼算法的短波FH/OFDM系統(tǒng)的性能分析[J]. 熊俊俏,甘良才,朱毅超. 電子與信息學(xué)報(bào). 2010(12)
[9]一種多徑信道下OFDM符號(hào)定時(shí)同步算法[J]. 李鵬,周革強(qiáng). 飛行器測控學(xué)報(bào). 2009(06)
碩士論文
[1]OFDM系統(tǒng)的信號(hào)解調(diào)與測試算法的研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 張朋坤.電子科技大學(xué) 2018
[2]基于訓(xùn)練序列的OFDM系統(tǒng)符號(hào)同步算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 李鑫.東南大學(xué) 2017
[3]突發(fā)系統(tǒng)中OFDM同步技術(shù)研究[D]. 蔡學(xué)福.山東大學(xué) 2016
[4]高性能FFT處理器的研究與FPGA實(shí)現(xiàn)[D]. 梁赫西.華中科技大學(xué) 2011
[5]OFDM系統(tǒng)中同步技術(shù)研究與FPGA實(shí)現(xiàn)[D]. 虢正兵.重慶大學(xué) 2010
本文編號(hào):2947767
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