OFDM基帶信號處理系統(tǒng)的研究及其定點DSP實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-01-04 10:10
隨著電子和通信前沿科技的進步,OFDM及其相關的編碼譯碼、調制解調等技術也得到了長足發(fā)展,而以此為基礎的OFDM基帶信號處理系統(tǒng)被廣泛認可并應用在多種領域,尤其在數(shù)字電視行業(yè)。本文依據(jù)地面數(shù)字電視廣播DVB-T草案,對OFDM基帶信號處理的組成、原理和方法進行了研究,并在以TI公司TMS320C6416T定點DSP為核心的DSK6416開發(fā)板上,采用定點算法實現(xiàn)了OFDM基帶信號處理系統(tǒng)。實現(xiàn)時,結合信道內(nèi)編碼、外編碼、內(nèi)交織和外交織等算法本身的需求和定點DSP的特點,進行了存儲方式和處理過程的改進,顯著提升了代碼執(zhí)行效率;在IFFT/FFT變換部分,通過大量的比較、分析和實踐,嘗試了一種新的“數(shù)據(jù)合并”改進方式,大幅提高系統(tǒng)性能的同時,為減少數(shù)據(jù)運算量提供了可行的方法;在基帶與射頻接口部分,調試了EDMA硬件聯(lián)合McBSP接口的傳輸模塊,通過中斷標志位和乒乓緩沖區(qū)的方式,減輕了CPU負擔,保證了數(shù)據(jù)高速、連續(xù)、可靠傳輸。在系統(tǒng)開發(fā)過程中,論文對于在C6000系列定點DSP上實現(xiàn)DVB-T技術要求作了改進嘗試,也為在定點DSP上更好的實現(xiàn)數(shù)字信號處理技術提供了參考。
【文章來源】:北京郵電大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
§1.1 課題背景
§1.2 課題研究的目的和意義
§1.3 技術發(fā)展及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
§1.4 本文的主要內(nèi)容及章節(jié)安排
第2章 系統(tǒng)基本理論概述
§2.1 OFDM原理及特點
§2.1.1 OFDM原理
§2.1.2 OFDM優(yōu)缺點
§2.2 DSP概述
§2.3 DVB-T草案介紹
§2.3.1 DVB簡介
§2.3.2 DVB-T
第3章 OFDM基帶系統(tǒng)設計
§3.1 系統(tǒng)總體設計
§3.1.1 設計需求與目標
§3.1.2 總體設計
§3.2 硬件系統(tǒng)構成
§3.2.1 硬件平臺的選擇
§3.2.2 硬件平臺的構成
§3.2.3 硬件系統(tǒng)結構
§3.3 軟件系統(tǒng)架構
§3.3.1 軟件工程要求
§3.3.2 軟件開發(fā)流程
§3.3.3 軟件開發(fā)工具
§3.3.4 軟件系統(tǒng)設計
第4章 信道編碼算法的研究與實現(xiàn)
§4.1 信道編碼概述
§4.1.1 通信系統(tǒng)模型
§4.1.2 信道編碼和信道譯碼
§4.1.3 DVB-T草案對編譯碼方案的選擇
§4.2 外編碼及外交織算法
§4.2.1 伽羅華域(GF)
§4.2.2 RS碼編碼原理
§4.2.3 DVB-T中外交織原理及改進實現(xiàn)
§4.3 內(nèi)編碼及內(nèi)交織算法
§4.3.1 穿孔卷積碼的編碼實現(xiàn)
§4.3.2 卷積碼的譯碼
§4.3.3 DVB-T中內(nèi)交織算法的實現(xiàn)
§4.4 其它相關模塊
§4.4.1 傳輸復用和能量擴散模塊
§4.4.2 星座映射模塊
§4.4.3 導頻模塊
§4.4.4 保護間隙模塊
第5章 IFFT/FFT模塊優(yōu)化設計及實現(xiàn)
§5.1 OFDM中的DFT與FFT
§5.2 OFDM中IFFT/FFT在定點DSP上的實現(xiàn)分析
§5.2.1 DVB-T系統(tǒng)OFDM中浮點運算的引入
§5.2.2 定點DSP上實現(xiàn)浮點運算的方式
§5.2.3 基于TI數(shù)字信號處理庫函數(shù)的IFFT/FFT方法分析
§5.2.4 DVB-T系統(tǒng)中IFFT/FFT定點實現(xiàn)的小結
§5.3 DSP上改進算法的設計與實現(xiàn)
§5.3.1 定點實現(xiàn)分析與改進
§5.3.2 數(shù)據(jù)定點運算合并
第6章 基帶系統(tǒng)外部接口設計
§6.1 基帶系統(tǒng)與射頻系統(tǒng)的銜接
§6.2 基帶系統(tǒng)外部接口
§6.2.1 SPI協(xié)議
§6.2.2 McBSP接口概述
§6.2.3 EDMA部件概述
§6.2.4 基帶系統(tǒng)外部接口實現(xiàn)
§6.3 EDMA與McBSP接口的調試
第7章 基于定點DSP的系統(tǒng)優(yōu)化
§7.1 系統(tǒng)優(yōu)化概述
§7.2 實踐中DSP系統(tǒng)優(yōu)化方法總結
§7.2.1 對于代碼結構和代碼總量的優(yōu)化
§7.2.2 對于存儲器使用的優(yōu)化
§7.2.3 對于代碼效率的優(yōu)化
§7.3 OFDM基帶系統(tǒng)優(yōu)化總結
第8章 測試數(shù)據(jù)與分析
§8.1 測試原理和方法
§8.1.1 DSP硬件仿真模塊
§8.1.2 模塊測試方法
§8.2 系統(tǒng)測試平臺
§8.3 測試數(shù)據(jù)
§8.3.1 測試數(shù)據(jù)處理的正確性
§8.3.2 測試數(shù)據(jù)處理模塊的速率
§8.4 測試結果分析
第9章 總結與展望
§9.1 總結
§9.2 本文的不足與展望
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]RS(204,188)碼連續(xù)編碼的設計[J]. 陸松,景新幸. 山西電子技術. 2009(04)
[2]IEEE 802.11無線局域網(wǎng)標準研究[J]. 李浩,高澤華,高峰,趙榮華. 計算機應用研究. 2009(05)
[3]面積優(yōu)化RS編解碼器的VLSI設計[J]. 堯勇仕,顧曉峰,于宗光. 微電子學. 2008(06)
[4]淺談數(shù)字信號處理器DSP的發(fā)展和應用[J]. 李鑫. 硅谷. 2008(14)
[5]OFDM——第四代移動通信的主流技術[J]. 陳良明,韓澤耀. 計算機技術與發(fā)展. 2008(03)
[6]HDTV中面積優(yōu)化的RS解碼器VLSI實現(xiàn)[J]. 郭艷飛,李占才,王沁. 計算機工程. 2006(16)
[7]Berlekamp-Massey算法和基本迭代算法求錯位多項式[J]. 唐冬明,劉玉君,楊忠立,王天宇. 信息工程大學學報. 2004(04)
[8]縱談DSP的發(fā)展及應用[J]. 朱希志,羅良進. 電腦知識與技術. 2004(35)
[9]4G移動通信[J]. 王禾. 江西通信科技. 2004(04)
[10]OFDM技術原理及其應用[J]. 李引凡. 信息技術與信息化. 2004(05)
碩士論文
[1]DVB-T移動接收和傳輸性能的研究與應用[D]. 金菁.武漢理工大學 2006
[2]OFDM短波通信技術研究[D]. 江山盛.浙江大學 2004
本文編號:2956601
【文章來源】:北京郵電大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
§1.1 課題背景
§1.2 課題研究的目的和意義
§1.3 技術發(fā)展及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
§1.4 本文的主要內(nèi)容及章節(jié)安排
第2章 系統(tǒng)基本理論概述
§2.1 OFDM原理及特點
§2.1.1 OFDM原理
§2.1.2 OFDM優(yōu)缺點
§2.2 DSP概述
§2.3 DVB-T草案介紹
§2.3.1 DVB簡介
§2.3.2 DVB-T
第3章 OFDM基帶系統(tǒng)設計
§3.1 系統(tǒng)總體設計
§3.1.1 設計需求與目標
§3.1.2 總體設計
§3.2 硬件系統(tǒng)構成
§3.2.1 硬件平臺的選擇
§3.2.2 硬件平臺的構成
§3.2.3 硬件系統(tǒng)結構
§3.3 軟件系統(tǒng)架構
§3.3.1 軟件工程要求
§3.3.2 軟件開發(fā)流程
§3.3.3 軟件開發(fā)工具
§3.3.4 軟件系統(tǒng)設計
第4章 信道編碼算法的研究與實現(xiàn)
§4.1 信道編碼概述
§4.1.1 通信系統(tǒng)模型
§4.1.2 信道編碼和信道譯碼
§4.1.3 DVB-T草案對編譯碼方案的選擇
§4.2 外編碼及外交織算法
§4.2.1 伽羅華域(GF)
§4.2.2 RS碼編碼原理
§4.2.3 DVB-T中外交織原理及改進實現(xiàn)
§4.3 內(nèi)編碼及內(nèi)交織算法
§4.3.1 穿孔卷積碼的編碼實現(xiàn)
§4.3.2 卷積碼的譯碼
§4.3.3 DVB-T中內(nèi)交織算法的實現(xiàn)
§4.4 其它相關模塊
§4.4.1 傳輸復用和能量擴散模塊
§4.4.2 星座映射模塊
§4.4.3 導頻模塊
§4.4.4 保護間隙模塊
第5章 IFFT/FFT模塊優(yōu)化設計及實現(xiàn)
§5.1 OFDM中的DFT與FFT
§5.2 OFDM中IFFT/FFT在定點DSP上的實現(xiàn)分析
§5.2.1 DVB-T系統(tǒng)OFDM中浮點運算的引入
§5.2.2 定點DSP上實現(xiàn)浮點運算的方式
§5.2.3 基于TI數(shù)字信號處理庫函數(shù)的IFFT/FFT方法分析
§5.2.4 DVB-T系統(tǒng)中IFFT/FFT定點實現(xiàn)的小結
§5.3 DSP上改進算法的設計與實現(xiàn)
§5.3.1 定點實現(xiàn)分析與改進
§5.3.2 數(shù)據(jù)定點運算合并
第6章 基帶系統(tǒng)外部接口設計
§6.1 基帶系統(tǒng)與射頻系統(tǒng)的銜接
§6.2 基帶系統(tǒng)外部接口
§6.2.1 SPI協(xié)議
§6.2.2 McBSP接口概述
§6.2.3 EDMA部件概述
§6.2.4 基帶系統(tǒng)外部接口實現(xiàn)
§6.3 EDMA與McBSP接口的調試
第7章 基于定點DSP的系統(tǒng)優(yōu)化
§7.1 系統(tǒng)優(yōu)化概述
§7.2 實踐中DSP系統(tǒng)優(yōu)化方法總結
§7.2.1 對于代碼結構和代碼總量的優(yōu)化
§7.2.2 對于存儲器使用的優(yōu)化
§7.2.3 對于代碼效率的優(yōu)化
§7.3 OFDM基帶系統(tǒng)優(yōu)化總結
第8章 測試數(shù)據(jù)與分析
§8.1 測試原理和方法
§8.1.1 DSP硬件仿真模塊
§8.1.2 模塊測試方法
§8.2 系統(tǒng)測試平臺
§8.3 測試數(shù)據(jù)
§8.3.1 測試數(shù)據(jù)處理的正確性
§8.3.2 測試數(shù)據(jù)處理模塊的速率
§8.4 測試結果分析
第9章 總結與展望
§9.1 總結
§9.2 本文的不足與展望
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]RS(204,188)碼連續(xù)編碼的設計[J]. 陸松,景新幸. 山西電子技術. 2009(04)
[2]IEEE 802.11無線局域網(wǎng)標準研究[J]. 李浩,高澤華,高峰,趙榮華. 計算機應用研究. 2009(05)
[3]面積優(yōu)化RS編解碼器的VLSI設計[J]. 堯勇仕,顧曉峰,于宗光. 微電子學. 2008(06)
[4]淺談數(shù)字信號處理器DSP的發(fā)展和應用[J]. 李鑫. 硅谷. 2008(14)
[5]OFDM——第四代移動通信的主流技術[J]. 陳良明,韓澤耀. 計算機技術與發(fā)展. 2008(03)
[6]HDTV中面積優(yōu)化的RS解碼器VLSI實現(xiàn)[J]. 郭艷飛,李占才,王沁. 計算機工程. 2006(16)
[7]Berlekamp-Massey算法和基本迭代算法求錯位多項式[J]. 唐冬明,劉玉君,楊忠立,王天宇. 信息工程大學學報. 2004(04)
[8]縱談DSP的發(fā)展及應用[J]. 朱希志,羅良進. 電腦知識與技術. 2004(35)
[9]4G移動通信[J]. 王禾. 江西通信科技. 2004(04)
[10]OFDM技術原理及其應用[J]. 李引凡. 信息技術與信息化. 2004(05)
碩士論文
[1]DVB-T移動接收和傳輸性能的研究與應用[D]. 金菁.武漢理工大學 2006
[2]OFDM短波通信技術研究[D]. 江山盛.浙江大學 2004
本文編號:2956601
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