基于頻譜聚合的OFDM試驗(yàn)系統(tǒng)DSP實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究.pdf

1、如何利用有限的頻譜資源進(jìn)行更快的數(shù)據(jù)傳輸是移動(dòng)通信面臨的迫切問題，頻譜聚合技術(shù)通過將多個(gè)連續(xù)或者離散的小頻段擴(kuò)展成更寬的頻段來傳輸數(shù)據(jù)，提高了系統(tǒng)的容量。正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)將頻率選擇性信道分割成趨近于平坦的子信道，有效的抵抗了多徑衰落和符號(hào)間干擾。本文分析和研究了以上兩種關(guān)鍵技術(shù)，將頻譜聚合技術(shù)和OFDM技術(shù)結(jié)合起來，完成了基于頻譜聚合的OFDM試驗(yàn)系統(tǒng)的DSP設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。
　　本文基于通用的硬件平臺(tái)，即系統(tǒng)在由DSP芯

2、片和FPGA芯片構(gòu)成的平臺(tái)上搭建試驗(yàn)系統(tǒng)。上層采用PC機(jī)和串口的控制機(jī)制，底層采用DSP和FPGA協(xié)同工作的軟硬件框架來共同完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)最初由 PC(Personal Computer)機(jī)產(chǎn)生，串口將信息組包通過FPGA傳遞給DSP，DSP完成底層鏈路的處理后再將數(shù)據(jù)傳遞給FPGA，最終從射頻端發(fā)送出去，接收端完成逆過程處理。
　　基于可實(shí)現(xiàn)性和提高硬件資源利用率的原則，本文深入對(duì)比了“雙DSP協(xié)同接收處理”、“單

3、DSP交替收發(fā)奇偶幀”和“單 DSP獨(dú)立收/發(fā)”三種不同的接口處理方案，并最終采用了更適合本系統(tǒng)的第三種接口方案。研究了從串口經(jīng)FPGA到DSP，從DSP經(jīng)FPGA到串口，以及兩個(gè)DSP之間的的通信接口方案，并設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了上述接口的數(shù)據(jù)傳輸。
　　本文研究了基于頻譜聚合的OFDM技術(shù)，包括子載波映射、信道估計(jì)和均衡等，在MATLAB上面完成了數(shù)據(jù)處理鏈路的仿真，理論分析和仿真結(jié)果證明基于頻譜聚合技術(shù)的OFDM系統(tǒng)是可行的。然后在D

4、SP上面逐步完成鏈路各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，即串口從反饋信息中選擇信道條件較好的頻譜聚合單元，DSP將數(shù)據(jù)映射到相應(yīng)的單元后，用于聚合的基本頻帶完成信道編碼、調(diào)制和OFDM符號(hào)的處理，最后通過上變頻調(diào)制后合并發(fā)射出去，接收端完成逆過程處理。
　　最后，運(yùn)用信道模擬器對(duì)試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。中頻對(duì)接測(cè)試驗(yàn)證當(dāng)前通信機(jī)的正常工作，然后分別在高斯信道環(huán)境和典型衰落信道環(huán)境下完成實(shí)際性能的測(cè)試，室內(nèi)的實(shí)際測(cè)試結(jié)果與仿真結(jié)果相比較，誤碼率的差距在