基于FPGA的OFDM基帶系統(tǒng)分析與設(shè)計
本文選題:無線通信 + 正交頻分復(fù)用; 參考:《西安電子科技大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:正交頻分復(fù)用(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)是一種多載波調(diào)制和復(fù)用技術(shù),具有抗多徑效應(yīng)與頻率選擇性衰落,符號與載波間干擾較小和頻譜利用率較高等優(yōu)點。在用戶對無線數(shù)據(jù)傳輸速度要求越來越快和無線頻率資源日益匱乏現(xiàn)狀下,OFDM技術(shù)特別適合滿足無線通信的高速化、寬帶化、移動化的需求。隨著OFDM理論的漸臻完善和相關(guān)實現(xiàn)技術(shù)的日益成熟,歐洲數(shù)字廣播與電視、無線局域網(wǎng)和寬帶無線接入等領(lǐng)域都推出了相關(guān)的物理層標(biāo)準(zhǔn),已經(jīng)商用的4G多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)中物理層也都采用了OFDM相關(guān)技術(shù),OFDM已經(jīng)成為無線通信系統(tǒng)中物理層核心技術(shù)。首先本文簡單的介紹了OFDM技術(shù)的基本原理與系統(tǒng)架構(gòu),以及相關(guān)的OFDM技術(shù)應(yīng)用的物理層協(xié)議,并對OFDM符號波形和頻譜進行MATLAB仿真。重點討論了IEEE802.11a物理層標(biāo)準(zhǔn),詳細討論了各個模塊實現(xiàn)的技術(shù)原理和實現(xiàn)方法。其次分模塊給出了系統(tǒng)的詳細設(shè)計過程。其中在發(fā)射端:利用偽隨機序列設(shè)計加擾模塊,編碼模塊采用碼率為1/2的卷積編碼,利用分組算法實現(xiàn)交織器模塊,在映射模塊采用QPSK映射方式,實現(xiàn)了IFFT處理模塊和循環(huán)前綴插入模塊;接收端主要包括去循環(huán)前綴模塊、FFT處理模塊、QPSK解映射模塊、解交織模塊、Viterbi譯碼模塊和去擾模塊。為了保證系統(tǒng)能夠?qū)?shù)據(jù)進行不間斷流水線處理,我們設(shè)計了乒乓操作結(jié)構(gòu)。其中系統(tǒng)的各個模塊的相關(guān)操作和時鐘控制則分別由兩端的主控模塊完成。最后我們進行了子模塊及系統(tǒng)的功能性仿真和測試。通過測試驗證了方案的可行性和正確性。
[Abstract]:Orthogonal Frequency Division Multiplexing) is a kind of multicarrier modulation and multiplexing technology, which has the advantages of anti-multipath effect and frequency selective fading, small symbol and carrier interference and high spectral efficiency. OFDM technology is especially suitable to meet the requirements of high speed, broadband and mobility of wireless communication under the condition that users need more and more fast wireless data transmission speed and increasingly lack of wireless frequency resources. With the improvement of OFDM theory and the maturity of related technologies, European digital broadcasting and television, wireless local area network and broadband wireless access have all introduced related physical layer standards. The physical layer of most of the 4G standards that have been commercialized has also adopted the OFDM related technology. OFDM has become the core technology of the physical layer in wireless communication systems. Firstly, this paper introduces the basic principle and system architecture of OFDM technology, and the physical layer protocol of OFDM application, and simulates the OFDM symbol waveform and spectrum by MATLAB. The IEEE802.11a physical layer standard is discussed in detail, and the technical principle and implementation method of each module are discussed in detail. Secondly, the detailed design process of the system is given. In the transmitter, the scrambling module is designed by using pseudorandom sequence. The coding module uses convolution coding with a bit rate of 1 / 2, implements the interleaver module with block algorithm, and adopts QPSK mapping mode in the mapping module. The IFFT processing module and the cyclic prefix insertion module are implemented, and the receiver mainly includes the decyclic prefix module, the deinterleaving module, the deinterleaving module and the descrambling module. In order to ensure that the system can process the data continuously, we designed the ping-pong operation structure. The related operation and clock control of each module of the system are completed by the main control module at both ends. Finally, we carry on the functional simulation and test of the sub-module and the system. The feasibility and correctness of the scheme are verified by test.
【學(xué)位授予單位】:西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TN929.53
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,本文編號:1852772
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