MB-OFDM主动干扰消除(AIC)研究与硬件实现

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:qunli19890523
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摘要:主动干扰消除(Active Interference Cancellation, AIC)是应用于MB-OFDM超宽带干扰抑制的一种物理层算法。该算法利用MB-OFDM超宽带的OFDM技术特性,动态地根据干扰情况在频谱上制造陷波,以避免超宽带系统和带内其他窄带系统发生相互干扰。由于干扰问题是制约超宽带发展的重要问题之一,所以AIC算法自提出后得到了很多关注。AIC算法性能良好,且灵活度高,但是,由于非方阵矩阵求逆等不适合硬件运算的问题,使算法实现复杂度较高,难度较大,影响了AIC算法发挥实际功效,因此,研究解决AIC算法硬件实现问题具有重要实际意义。文中首先概述了OFDM通信系统和AIC算法相关原理,阐述了AIC算法基于OFDM子载波数据重构的理论依据,采用硬件实现开发工具(System Generator),进行架构设计和算法研究。在理论研究基础上,针对算法特点进行精简,提出了预处理和实时处理两种AIC算法硬件实现方式,其中预处理方式针对算法特性与条件,精简了算法实现步骤;实时方式以硬件浮点方式计算逆矩阵,从多方面优化数据精度以保证算法性能,完成了基于2×2矩阵求逆和4×4矩阵求逆的两种AIC硬件实现设计。全部设计采用System Generator结合Xilinx相关库与IP core模块化的方式,实现了与Verilog HDL代码的无缝结合。最后,针对AIC算法和三种实现方案的设计模块,分别依托于Matlab和与System Generator无缝联合的Simulink进行仿真。在开发出硬件可执行代码基础上使用仪器和Chipscope方式观测硬件运行情况,并与仿真和理论结果比较,可以说明:精简优化的AIC硬件实现方案,能够达到AIC算法的性能要求,实现了频谱陷波。
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