寬帶OFDM傳輸系統(tǒng)研究、仿真與部分模塊實現(xiàn).pdf

1、未來通信技術(shù)和通信系統(tǒng)正朝著"寬帶化"和"移動性"兩個方向發(fā)展,以滿足人們對圖像、視頻等高速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)日益增加的業(yè)務(wù)需求,同時又在保證服務(wù)質(zhì)量的前提下支持移動環(huán)境下的數(shù)據(jù)傳輸,如高分辨率實時圖像業(yè)務(wù)、會議電視虛擬現(xiàn)實業(yè)務(wù)等,從而實現(xiàn)"任何人(Whoever)在任何地方(Wherever)任何時間(Whenever)可以同任何對方(Whomever)進(jìn)行任何形式(Whatever)的通信".OFDM(Orthogonal Frequenc

2、y Division Multiplexing)技術(shù)由于具有對頻率選擇性和多徑信道良好的抵抗能力,近年來成為了無線通信領(lǐng)域里的研究熱點,目前業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為它將應(yīng)用于下一代移動通信系統(tǒng)Beyond 3G和寬帶無線接入技術(shù)中并被視為核心技術(shù).雖然OFDM是一種優(yōu)良的寬帶傳輸技術(shù),但是它也存在致命的弱點,那就是它對誤差比較敏感.當(dāng)接收信號存在載波頻偏時,如果不進(jìn)行頻偏補(bǔ)償?shù)脑?將會直接破壞子載波間的正交性引起載波間干擾ICI(Inter-C

3、hannel Interference);而信道傳輸時延、采樣時鐘相位和頻率的偏差則會引起符號定時偏差,造成相位旋轉(zhuǎn),嚴(yán)重的還會引起符號間干擾ISI(Inter Symbol Interference)并進(jìn)而造成ICI;另外,信號經(jīng)過無線信道傳輸時會有衰落,如不補(bǔ)償信道影響的話將會無法正確解調(diào)信號.因而,研究OFDM系統(tǒng),特別是信號同步和信道估計技術(shù)具有非常重要的意義.本文首先介紹了OFDM技術(shù)的應(yīng)用背景,簡要概括了OFDM技術(shù)所涉及的

4、各種通信系統(tǒng)領(lǐng)域的發(fā)展情況.第二章作為全文理論研究的核心內(nèi)容,主要研究了接收機(jī)的信號同步.首先給出了OFDM系統(tǒng)理論模型,在此基礎(chǔ)上從理論角度分析了同步誤差對接收信號的影響并引出了接收機(jī)同步需要解決的問題.接著給出了物理層同步鏈路仿真解決方案,解析的分析了同步各環(huán)節(jié)的算法并給出了仿真曲線.第三章闡述了OFDM系統(tǒng)的信道估計方法.給出了無線信道的理論模型,分析了信道對于傳送信號的影響.最后介紹了OFDM信道估計方法,比較了各種方法的性能,

5、并給出了仿真性能曲線.第四章介紹了數(shù)字基帶系統(tǒng)設(shè)計中數(shù)字前端設(shè)計.發(fā)送端包括整數(shù)倍零值內(nèi)插、升采樣濾波和升采樣以及數(shù)字中頻上變換,接收端包括數(shù)字下變頻、整數(shù)倍抽取、降采樣濾波和降采樣.最后給出了數(shù)字前端仿真得到的頻譜圖以及用FPGA實現(xiàn)并用頻譜分析儀測量得到的實際信號頻譜圖.第五章作為全文的結(jié)束,首先介紹了OFDM基帶傳輸系統(tǒng)實現(xiàn)的系統(tǒng)硬件平臺,然后詳細(xì)闡述了基帶系統(tǒng)核心模塊—高速定點FFT(Fast Fourier Transform