Gbps高速無線通信系統(tǒng)發(fā)射機的設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著人們對高速率高質(zhì)量多媒體數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務需求的不斷增長，多輸入多輸出(MIMO)天線技術(shù)和正交頻分復用(OFDM)技術(shù)己成為無線移動通信領(lǐng)域的研究熱點。由于能夠顯著改善頻譜效率、提高數(shù)據(jù)傳輸速率和系統(tǒng)容量。MIMO-OFDM技術(shù)被廣泛認為是第四代移動通信的關(guān)鍵技術(shù)。 在國家自然科學基金重大項目和前期“863”重大課題的基礎上，東南大學移動通信國家重點試驗室提出了空時頻-信號擴展-正交頻分多址技術(shù)(STF-SS-OFDMA)的第四

2、代移動通信系統(tǒng)解決方案，并基于此方案構(gòu)建無線傳輸速率超過1 Gbps的硬件試驗演示平臺，其硬件實現(xiàn)主要是基于現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)進行開發(fā)研究。本論文涉及該試驗系統(tǒng)的多天線發(fā)送鏈路和系統(tǒng)內(nèi)高速數(shù)據(jù)傳輸接口的硬件設計與實現(xiàn)。 首先，本文闡述了系統(tǒng)高速串行接口的設計與實現(xiàn)。采用FPGA內(nèi)嵌的RocketIO技術(shù)，實現(xiàn)了兩種傳輸協(xié)議的設計，包括Aurora接口協(xié)議和千兆以太網(wǎng)(GE)的接口協(xié)議設計與實現(xiàn)。 然后，詳細講述

3、了系統(tǒng)基帶發(fā)射機鏈路的交織、映射、OFDM調(diào)制、組幀和系統(tǒng)定時部分各功能模塊的FPGA設計，給出各模塊的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)框圖和功能仿真圖，并且加入編碼器接口模塊和高速串行接口模塊，完成系統(tǒng)多天線發(fā)送鏈路的FPGA設計與實現(xiàn)。 最后，詳細討論了系統(tǒng)千兆以太網(wǎng)業(yè)務交換的設計。基于GE MAC接口模塊，設計了以太網(wǎng)上層與基帶板物理層之間通信鏈路的硬件結(jié)構(gòu)，并且經(jīng)過Verilog編程、功能仿真和電路測試之后下載到FPGA芯片中。成功地驗證了設計