论文部分内容阅读
时域同步正交频分复用（TDS-OFDM）具有快速准确同步、频谱利用率高、传输速率快等性能优势，因此被中国地面数字电视广播标准（DTMB）采用作为核心调制技术。TDS-OFDM系统中的信号帧使用伪随机（PN）序列作为保护间隔，系统接收端进行解调时，需要先将信号帧中的PN序列去掉，再由3780点快速傅里叶变换（FFT）完成TDS-OFDM解调。本论文对DTMB系统中的TDS-OFDM解调过程进行研究，包括去PN和3780点FFT两个处理单元，重点在于它们的逻辑实现。由于DTM B系统要求在一个信号帧时间内至少完成两次FFT运算，所以FFT的算法及实现方式直接决定了TDS-OFDM系统的逻辑资源、功耗和性能。本文设计了一种高速3780点FFT处理器，以供接收机其他处理单元复用，保证在一个信号帧时间内完成多次FFT运算，从而在整体上减少DTMB接收机的逻辑资源消耗。论文内容主要包括以下几个方面： 1、介绍了DTMB系统中去PN的算法原理，给出了去PN模块的硬件实现架构，并在此基础上详细介绍了去PN模块内部的具体逻辑实现过程。仿真结果表明该模块硬件功能实现正确。 2、简单介绍了目前各种FFT算法，分析了各类算法的优缺点，进而根据DTMB系统的要求，选定本文3780点FFT算法设计方案。 3、给出了一种高速3780点FFT处理器的硬件实现架构。整个处理器由不同基DFT运算单元级联构成，级间RAM采用乒乓操作，各单元内部又采用了流水与并行相结合的设计方法，极大地提高了FFT处理器的速度。 4、用Verilog语言完成FFT处理器的RTL代码编写，并在DTMB接收机系统中进行联调测试。测试结果表明该FFT处理器满足DTMB系统的信噪比要求，且其吞吐率是文献方法的四倍，最终实现了高速3780点FFT处理器的设计目标。