基于FPGA的OFDM基带调制系统的设计与实现

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:flyingmomo1986
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正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)调制技术具有较高的频谱利用率,能够对抗信道多径引起的频率选择性衰落,已成为第四代移动通信、无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)等标准的物理层核心技术。现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)具有丰富的逻辑运算单元、大量的知识产权核以及在线重构能力,在通信系统实现,尤其是原型验证过程中得到广泛应用。采用FPGA等可编程逻辑器件,应用软件无线电(Software Defined Radio,SDR)思想实现通信系统的可重构,提高系统灵活性和适应性,已成为未来通信系统的发展方向之一。本文参考IEEE 802.11a WLAN标准,设计并实现了基于FPGA的OFDM基带调制系统,主要内容包括以下方面。第一,编码技术的研究与FPGA实现,实现了OFDM基带调制系统的加扰和解扰、卷积编码和Viterbi译码、交织和解交织。第二,分析了常用数字调制方式性能,实现了16QAM调制解调。第三,实现了基于快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)的OFDM调制,包括导频插入、OFDM调制解调、加循环前缀。第四,分析并实现了基于循环前缀(Cyclic Prefix,,CP)的最大似然符号同步算法和基于伪随机噪声(Pseudo-Noise,PN)前导码的符号同步算法,并证明在高斯白噪声信道下,基于PN的算法要明显优于基于CP的算法。本文的基带调制系统采用Verilog HDL语言在QuartusⅡ环境下开发。
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