【摘要】：隨著航空產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,目前的航空通信系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足航空通信的需要。本文將非連續(xù)正交頻分復(fù)用(Non-Contiguous Orthogonal Frequency Division Multiplexing,NC-OFDM)應(yīng)用于航空通信系統(tǒng)中,研究了其信道估計(jì)與信號(hào)解調(diào)技術(shù)的FPGA實(shí)現(xiàn)。本文的第一章簡(jiǎn)要介紹了航空通信與航空信道,對(duì)多載波通信的產(chǎn)生與特點(diǎn)也進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹,指出了以利用現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)實(shí)現(xiàn)多載波系統(tǒng)信號(hào)檢測(cè)算法的意義。本文第二章較為詳細(xì)地介紹了本文研究的多載波信系統(tǒng)的架構(gòu),并對(duì)系統(tǒng)中的各個(gè)模塊分別進(jìn)行了介紹。第三章首先介紹了基于最小二乘(Least Square,LS)的頻域線性內(nèi)插信道估計(jì)算法,在此基礎(chǔ)上引出了基于修正變換域降噪的NC-OFDM信道估計(jì)算法。接下來(lái)給出了算法在FPGA中的實(shí)現(xiàn)方案。基于修正變換域降噪的NC-OFDM信道估計(jì)算法包含非常復(fù)雜的矩陣運(yùn)算,本章提出了基于FFT與IFFT的高效實(shí)現(xiàn)方案,并詳細(xì)描述了toeplitz矩陣求逆的FPGA實(shí)現(xiàn)。最后本章給出了兩種信道估計(jì)的ModelSim仿真結(jié)果。第四章介紹了兩種調(diào)制信號(hào)的解調(diào)算法及其FPGA實(shí)現(xiàn)。其中四相移相鍵控(Quadrature Phase Shift Keying,QPSK)信號(hào)采用軟判決解調(diào)算法,循環(huán)碼移鍵控(Cyclic Code Shift Keying,CCSK)信號(hào)采用硬判決算法。在分析兩種信號(hào)的判決算法的基礎(chǔ)上,詳細(xì)描述了其FPGA的實(shí)現(xiàn)方案,給出了相應(yīng)的ModelSim仿真結(jié)果。第五章給出了所軟件測(cè)試與硬件測(cè)試相結(jié)合的測(cè)試方法,對(duì)所開發(fā)的信號(hào)檢測(cè)算法進(jìn)行了測(cè)試,驗(yàn)證了檢測(cè)算法硬件設(shè)計(jì)的正確性。
[Abstract]:With the rapid development of aviation industry, the current aviation communication system can not meet the needs of aviation communication. In this paper, discontinuous orthogonal Frequency Division Multiplexing (Non-Contiguous Orthogonal Frequency Division Multiplexing,NC-OFDM) is applied to aeronautical communication systems. The FPGA implementation of channel estimation and signal demodulation is studied. In the first chapter of this paper, aviation communication and aviation channel are briefly introduced. The generation and characteristics of multicarrier communication are also introduced in detail, and the use of field programmable logic gate array (Field-Programmable Gate Array,) is pointed out. The significance of signal detection algorithm in multi-carrier system based on FPGA. In the second chapter, the architecture of the multicarrier system is introduced in detail, and each module of the system is introduced. In chapter 3, we first introduce the frequency domain linear interpolation channel estimation algorithm based on least squares (Least Square,LS), and then introduce the NC-OFDM channel estimation algorithm based on modified transform domain noise reduction. Then the implementation of the algorithm in FPGA is given. The NC-OFDM channel estimation algorithm based on modified transform domain denoising includes very complex matrix operations. In this chapter, an efficient implementation scheme based on FFT and IFFT is proposed, and the FPGA implementation of inverse toeplitz matrix is described in detail. Finally, the ModelSim simulation results of two channel estimators are given in this chapter. Chapter 4 introduces two demodulation algorithms and their FPGA implementation. The four phase shift keying (Quadrature Phase Shift Keying,QPSK) signal adopts the soft decision demodulation algorithm, and the cyclic code shift keying (Cyclic Code Shift Keying,CCSK signal adopts the hard decision algorithm. Based on the analysis of two signal decision algorithms, the FPGA implementation scheme is described in detail, and the corresponding ModelSim simulation results are given. In the fifth chapter, the method of combining the software test with the hardware test is given. The developed signal detection algorithm is tested and the correctness of the hardware design of the detection algorithm is verified.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V243.1

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本文編號(hào)：2298943