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随着我国互联网用户的激增,人们对宽带通信业务的需求膨胀,并迫切要求宽带接入技术能够提供更高的数据传输速率。以有线电视(CATV)网为基础的光纤同轴混合网络(HFC)在我国已有广泛分布,被认为是一种最经济、最可靠的宽带接入资源。如果能够利用其开展宽带接入业务,将会在很大程度上提高当前宽带数据接入业务的服务水平。为适应此需求和发展,北京大学深圳集成微系统重点实验室与华为技术有限公司开展了基于OFDM技术的Cable Modem基带处理芯片研究的项目。该芯片集成部分媒体链路层(MAC)层功能和完善的物理层(PHY)功能。物理层采用正交频分复用(OFDM)技术,最高传输速率可达到110Mbps。
OFDM技术是一种将高速串行数据流分成多个并行低速数据流,每组并行数据流分别调制到正交的子载波上的技术。该技术由于有频谱利用率高、抗多径性能好等优点,已在WLAN、WiMAX、DVB、ADSL和Homeplug等许多宽带无线或有线系统得到了应用。然而,OFDM技术对于同步误差异常敏感,因为同步误差会破坏子载波之间的正交性,使接收端无法正确解调。本文主要集中于OFDM系统中的同步技术的算法研究与硬件实现。
论文主要基于作者在项目中参与的以下几项工作:
1、研究物理层OFDM系统的算法,研究并设计同步技术算法;搭建同步算法仿真模型以及组织系统算法仿真模型,在系统仿真的过程中逐步改进同步算法。
2、设计同步联合算法;完成由算法结构到硬件实现结构的映射,并用Verilog硬件编程语言表述。
3、参与设计了适用于Cable Modem基带处理系统验证的PCB板,并完成了系统FPGA验证。
4、最后在EDA工具上完成系统综合、形式验证、布局布线、功耗分析及后仿真等工作。