多載波超寬帶系統(tǒng)及其關鍵技術的FPGA實現(xiàn).pdf

1、隨著社會的進步，人們對通信業(yè)務的要求日趨多樣化，因此需要更多的信息進行傳輸，但可利用的頻譜資源卻日漸減少，限制了通信業(yè)務的發(fā)展。超寬帶(UWB)技術提供了一種有效的解決方案，它支持大吞吐量數(shù)據通信，且在相同的頻帶內可與其他傳統(tǒng)業(yè)務并存。目前IEEE802.15.3c和ECMA-387標準均規(guī)定正交頻分復用(OFDM)作為60GHz超寬帶技術的物理層方案之一。正交頻分復用技術具有頻譜利用率高、抗多徑干擾能力強、抗衰落能力強、數(shù)據傳輸速率高

2、等優(yōu)點，在通信中廣泛應用。
　　本文是基于目前已有的IEEE802.15.3c標準中的多載波正交頻分復用調制技術完成基帶系統(tǒng)的FPGA實現(xiàn)，主要包括信源信號的編解碼，交織解交織，數(shù)字調制解調以及載波映射，循環(huán)前綴等技術的FPGA實現(xiàn)。利用較為簡單的讀取控制程序和時鐘轉化程序控制存儲器的設置，更方便的完成該標準的物理層幀結構的組建，并在幀頭位置前插入適用于接收端同步和信道估計算法的格雷互補序列。
　　同步和信道估計的偏差會帶來

3、子載波間干擾(ICI)和符號間干擾(ISI)，嚴重影響OFDM系統(tǒng)性能。本文首先對同步和信道估計偏差產生的影響進行介紹，進而確定OFDM超寬帶系統(tǒng)同步和信道估計方案。
　　這種接收算法在FPGA實現(xiàn)中有較低的復雜度，且資源占用并不多，非常適用于OFDM系統(tǒng)的實現(xiàn)。在StratixⅣ系列的FPGA芯片中，完成OFDM基帶發(fā)送系統(tǒng)的實現(xiàn)，同時將優(yōu)化后的同步和信道估計算法進行硬件實現(xiàn)，并通過門級仿真驗證算法實現(xiàn)的正確性。通過硬件實現(xiàn)的工