OFDM解调模块设计实现与性能验证

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正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing,OFDM)技术是一种特殊的多载波传输方案,能有效抵抗频率选择性衰落和窄带干扰,在实现高速传输数据的同时,也能提高频带及频谱利用率。无线通信的发展要求在频带有限的信道中能高效可靠地传输信息,这使得OFDM技术成为通信领域的研究应用热点,它已经成为长期演进(LongTermEvolution,LTE)和下一代网络(Next-GenerationNetwork,NGN)的核心技术,在无线局域网(WirelessLocalAreaNetworks,WLAN)中已广泛应用,同时也是未来宽带无线接入系统的基本技术。因此,对OFDM技术的研究具有重要的意义。  本文以WLAN为背景,结合较早出现的IEEE802.11a标准,提出了OFDM解调系统方案,并对其基带解调模块进行设计实现与性能验证。主要工作包括以下几个方面:  1.以IEEE802.11a标准为背景,学习研究OFDM技术基带调制解调各功能模块的相关算法,在提出本文解调方案的同时比较同类算法性能的优劣,并进行算法系统仿真验证;  2.针对存在载波剩余相位和较小剩余频率的情况,本文提出一种频域差分采样频率同步算法(differentialalgorithm,DA),与LeastSquare(LS)和simplifiedalgorithm(SA)算法的仿真结果比较,证明了DA算法的可靠性;  3.基于算法的系统仿真,完成OFDM基带解调各功能子模块设计及其VerilogHDL硬件语言描述,并对整个解调模块进行了硬件语言功能验证,得到有效可行的源代码;  4.为OFDM解调模块IPCore的实现,对上述源代码进行了FPGA综合、布局布线及时序分析和性能验证。  验证结果表明,本文所设计的OFDM基带解调模块是完全可行的。该模块不仅为后续专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit,ASIC)实现,提供了源代码支持,也对无线局域网解调芯片的自主化有积极意义,同时还为IEEE802.11ac标准的前期研究奠定了基础。
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