正交頻分復(fù)用(OnIlogonaJ Frequency Division Multiplexing,OFDM)技術(shù)通過(guò)將整個(gè)信道分為多個(gè)帶寬相等并行傳輸?shù)淖有诺溃ㄟ^(guò)將信息經(jīng)過(guò)子信道獨(dú)立傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)通信,子信道的正交性可以保證最大限度的利用頻譜資源。OFDM系統(tǒng)通過(guò)循環(huán)前綴來(lái)消除符號(hào)間干擾(ISI),通過(guò)IDFT/DFT調(diào)制解調(diào)降低了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。由于其頻譜利用率高,抗多徑能力強(qiáng),在多種通信場(chǎng)合中都得到了應(yīng)用。雖然有著上述優(yōu)點(diǎn),但為了準(zhǔn)確的恢復(fù)信號(hào),信道估計(jì)是OFDM系統(tǒng)中必須實(shí)現(xiàn)的一環(huán)。 本文正是針對(duì)OFDM接收機(jī)中的信道估計(jì)模塊的運(yùn)算部件的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究。首先,研究了OFDM信道估計(jì)的LS算法,一階線(xiàn)性插值算法,二次多項(xiàng)式插值算法,建立了適用于寬帶通信系統(tǒng)的信道估計(jì)模塊模型。其次研究了加法器電路和乘法器電路的實(shí)現(xiàn),包括進(jìn)位行波加法器,曼徹斯特進(jìn)位鏈,超前進(jìn)位加法器和乘法原理,陣列乘法器,wallace樹(shù)乘法器及BOOTH編碼算法,并分析了各種電路的特性及優(yōu)缺點(diǎn)。接著研究了幾種主要的除法器設(shè)計(jì)算法,包括數(shù)字循環(huán)算法,基于函數(shù)迭代的算法,以及CORDIC算法,結(jié)合信道估計(jì)的特點(diǎn)選擇了函數(shù)迭代和CORDIC算法作為具體實(shí)現(xiàn)的方法。最后,在前面的設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上在FPGA芯片上實(shí)現(xiàn)了前面的設(shè)計(jì)方案。
標(biāo)簽: OFDM FPGA 信道估計(jì) 模塊
上傳時(shí)間: 2013-06-06
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正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)是一種多載波數(shù)字調(diào)制技術(shù),它具有頻譜利用率高、抗多徑能力強(qiáng)等特點(diǎn),在寬帶無(wú)線(xiàn)多媒體通信領(lǐng)域中受到了廣泛的關(guān)注。 OFDM系統(tǒng)可分為連續(xù)工作模式和突發(fā)工作模式。在IEEE802.11a、HiperLANType2等無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中采用了OFDM的突發(fā)工作模式,該模式下的接收機(jī)首先對(duì)符合某種特定格式的幀做出檢測(cè)。本文介紹了一種基于最小錯(cuò)誤概率準(zhǔn)則的幀檢測(cè)算法,提出了該算法的FPGA實(shí)現(xiàn)方案。 同步技術(shù)是OFDM最關(guān)鍵的技術(shù)之一,它包括載波頻率同步和符號(hào)同步。載波頻率同步是為了糾正接收端相對(duì)于發(fā)送端的載波頻率偏移,以保證子載波間的正交性;符號(hào)同步確定OFDM符號(hào)有用數(shù)據(jù)信息的開(kāi)始時(shí)刻,也就是確定FFT窗的開(kāi)始時(shí)刻。本文首先介紹了一種基于自相關(guān)的載波頻率同步算法,給出了它的FPGA實(shí)現(xiàn)方案,重點(diǎn)講述了其中用到的Cordic算法及其實(shí)現(xiàn);然后介紹了分別基于互相關(guān)和自相關(guān)的兩種符號(hào)同步算法,給出了各自的FPGA實(shí)現(xiàn)方案,從實(shí)現(xiàn)的角度比較了兩種算法的優(yōu)缺點(diǎn),并且在FPGA設(shè)計(jì)中體現(xiàn)了面積復(fù)用和流水線(xiàn)操作的設(shè)計(jì)思想。 文章最后介紹了系統(tǒng)調(diào)試的情況,總結(jié)出一種ChipScopePro與Matlab相結(jié)合的調(diào)試方法,該方法在FPGA調(diào)試方面具有一定的通用性。
上傳時(shí)間: 2013-07-16
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正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM)是未來(lái)寬帶無(wú)線(xiàn)通信中的關(guān)鍵技術(shù)。隨著用戶(hù)對(duì)實(shí)時(shí)多媒體業(yè)務(wù),高速移動(dòng)業(yè)務(wù)需求的迅速增加,OFDM由于其頻譜效率高,抗多徑效應(yīng)能力強(qiáng),抗干擾性能好等特點(diǎn),該技術(shù)正得到了廣泛的應(yīng)用。 OFDM系統(tǒng)的子載波之間必須保持嚴(yán)格的正交性,因此對(duì)符號(hào)定時(shí)和載波頻偏非常敏感。本課題的主要任務(wù)是分析各種算法的性能的優(yōu)劣,選取合適的算法進(jìn)行FPGA的實(shí)現(xiàn)。 本文首先簡(jiǎn)要介紹了無(wú)線(xiàn)信道的傳輸特性和OFDM系統(tǒng)的基本原理,進(jìn)而對(duì)符號(hào)同步和載波同步對(duì)接收信號(hào)的影響做了分析。然后對(duì)比了非數(shù)據(jù)輔助式同步算法和數(shù)據(jù)輔助式同步算法的不同特點(diǎn),決定采用數(shù)據(jù)輔助式同步算法來(lái)解決基于IEEE 802.16-2004協(xié)議的突發(fā)傳輸系統(tǒng)的同步問(wèn)題。最后部分進(jìn)行了算法的實(shí)現(xiàn)和仿真,所有實(shí)現(xiàn)的仿真均在QuartusⅡ下按照IEEE 802.16-2004協(xié)議的符號(hào)和前導(dǎo)字的結(jié)構(gòu)進(jìn)行。 本文的主要工作:(1)采用自相關(guān)和互相關(guān)聯(lián)合檢測(cè)算法同時(shí)完成幀到達(dá)檢測(cè)和符號(hào)同步估計(jì),只用接收數(shù)據(jù)的符號(hào)位做相關(guān)運(yùn)算,有效地解決了判決門(mén)限需要變化的問(wèn)題,同時(shí)也減少了資源的消耗;(2)在時(shí)域分?jǐn)?shù)倍頻偏估計(jì)時(shí),利用基于流水線(xiàn)結(jié)構(gòu)的Cordic模塊計(jì)算長(zhǎng)前導(dǎo)字共軛相乘后的相角,求出分?jǐn)?shù)倍頻偏的估計(jì)值;(3)采用滑動(dòng)窗口相關(guān)求和的方法估計(jì)整數(shù)倍頻偏值,在此只用頻域數(shù)據(jù)的符號(hào)位做相關(guān)運(yùn)算,有效地解決了傳統(tǒng)算法估計(jì)速度慢的缺點(diǎn),同時(shí)也減少了資源的消耗。
上傳時(shí)間: 2013-05-23
上傳用戶(hù):宋桃子
正交頻分復(fù)用(OFDM)是一種無(wú)線(xiàn)環(huán)境下的高速傳輸技術(shù),它使用一系列低速子載波并行傳輸數(shù)據(jù),具有抗多徑干擾的能力、能以很高的頻譜利用率實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。數(shù)字音頻廣播(DAB)系統(tǒng)中采用OFDM調(diào)制技術(shù)。 本文首先概述了OF'DM的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法,分析了DAB中不同模式下OFDM調(diào)制的參數(shù)和特點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)OFDM的核心技術(shù)是快速傅立葉變換(FFT)。本文在分析研究了多種FFT算法的基礎(chǔ)上選擇了最適合FPGA實(shí)現(xiàn)的,滿(mǎn)足DAB系統(tǒng)中OFDM調(diào)制要求的FFT算法,即將2048點(diǎn)FFT分解為基-4和基-2混合基算法。 本文研究重點(diǎn)是使用FPGA實(shí)現(xiàn)2048點(diǎn)復(fù)數(shù)FFT處理器。2048點(diǎn)FFT由五級(jí)基-4運(yùn)算和一級(jí)基-2運(yùn)算組成。針對(duì)這一算法以及FPGA特點(diǎn),進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、各個(gè)模塊設(shè)計(jì)、FPGA實(shí)現(xiàn)和測(cè)試。一個(gè)基-4和基-2復(fù)用的蝶形運(yùn)算模塊是整個(gè)FFT處理器的核心部分。此外系統(tǒng)還包括:系統(tǒng)控制模塊,地址產(chǎn)生模塊,RAM和ROM。本文特別針對(duì)2048點(diǎn)按頻率抽取基-4/2順序處理的FFT處理器提出了一種巧妙的數(shù)據(jù)地址和旋轉(zhuǎn)因子地址生成的方法。 仿真和驗(yàn)證表明,運(yùn)算的結(jié)果可以達(dá)到一定的精度要求,運(yùn)算速度滿(mǎn)足系統(tǒng)要求,說(shuō)明該OFDM調(diào)制器的設(shè)計(jì)是可行的,可以應(yīng)用于DAB系統(tǒng)中
標(biāo)簽: OFDM 數(shù)字音頻廣播 調(diào)制
上傳時(shí)間: 2013-06-05
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正交頻分復(fù)用(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技術(shù)作為一種可以有效對(duì)抗信號(hào)波形間干擾的高速傳輸技術(shù),引起了廣泛關(guān)注。它利用許多并行的、傳輸?shù)退俾蕯?shù)據(jù)的子載波來(lái)實(shí)現(xiàn)高速率的通信。它的特點(diǎn)是各子載波相互正交,所以擴(kuò)頻調(diào)制后的頻譜可以相互重疊,不但減小了子載波問(wèn)的相互干擾,還大大提高了頻譜利用率。由于OFDM的高頻譜利用率、易于硬件實(shí)現(xiàn)、對(duì)抗頻率選擇性衰落和窄帶干擾的能力突出等優(yōu)點(diǎn),它成為第四代移動(dòng)通信的首選技術(shù),是當(dāng)前移動(dòng)通信技術(shù)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。 本文概括的介紹了OFDM系統(tǒng)的基本概念、基本工作原理和關(guān)鍵技術(shù),重點(diǎn)討論了如何在FPGA上實(shí)現(xiàn)OFDM低中頻收發(fā)信機(jī)。基于這些理論知識(shí),確定了OFDM低中頻收發(fā)信機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案,并選擇ALTERA公司的Cyclone
標(biāo)簽: FPGA OFDM 全數(shù)字 收發(fā)信機(jī)
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1992年5月,JoeMitola首次明確提出了軟件無(wú)線(xiàn)電的概念。軟件無(wú)線(xiàn)電將模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的硬件單元連接構(gòu)成硬件平臺(tái),通過(guò)軟件加載實(shí)現(xiàn)各種無(wú)線(xiàn)通信功能。端到端重配置技術(shù)是在軟件無(wú)線(xiàn)電的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,該技術(shù)使通信系統(tǒng)不僅具有重配置的能力,還能提供一體化的重配置管理架構(gòu),實(shí)現(xiàn)聯(lián)合無(wú)線(xiàn)資源管理和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。端到端重配置技術(shù)已經(jīng)成為軟件無(wú)線(xiàn)電的發(fā)展趨勢(shì)。 寬帶無(wú)線(xiàn)接入(BWA,BroadbandWirelessAccess)是當(dāng)前通信界研究的熱點(diǎn)之一,而WiMax和WiFi是BWA中最熱門(mén)的兩個(gè)技術(shù),所以本文選擇了IEEE802.16-2004與IEEE802.11a,設(shè)計(jì)了基于其物理層標(biāo)準(zhǔn)的可重配置OFDM基帶系統(tǒng)。它們均采用正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM,OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)。 本文研究了IEEE802.16-2004與IEEE802.11a物理層標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合Altera公司提供的FPGA開(kāi)發(fā)工具QuartusⅡ、Mentor公司仿真工具M(jìn)odelsimSE6.0,完成了基于IEEE802.16-2004及IEEE802.11a的可重配置OFDM基帶系統(tǒng)的FPGA設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)中,對(duì)FPGA進(jìn)行重新配置,實(shí)現(xiàn)了802.16-2004與802.11a兩種技術(shù)的完全重配置;通過(guò)選擇不同的參數(shù)來(lái)調(diào)用不同子模塊,實(shí)現(xiàn)802.16-2004與802.11a內(nèi)部不同調(diào)制技術(shù)的局部重配置。該可重配置基帶系統(tǒng)核心的FFT/IFFT。模塊采用基4按頻率抽取及Cordic算法,消除乘法運(yùn)算,有利于FPGA實(shí)現(xiàn);在802.16-2004系統(tǒng)中,選取了基于前導(dǎo)序列的符號(hào)同步算法,在FPGA中實(shí)現(xiàn)。最后使用開(kāi)發(fā)軟件、綜合軟件以及仿真軟件分析了系統(tǒng)的性能并給出了系統(tǒng)的性能指標(biāo)。
標(biāo)簽: OFDM FPGA 可重配置 基帶系統(tǒng)
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EWB經(jīng)典實(shí)用列子,基于單片機(jī)的經(jīng)典應(yīng)用。
標(biāo)簽: EWB
上傳時(shí)間: 2013-06-22
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·軟件無(wú)線(xiàn)電中正交數(shù)字變頻的DSP實(shí)現(xiàn)
標(biāo)簽: DSP 軟件無(wú)線(xiàn)電 正交數(shù)字
上傳時(shí)間: 2013-08-01
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·期刊論文:基于Sobel算子數(shù)字圖像的邊緣檢測(cè)
標(biāo)簽: Sobel 論文 數(shù)字圖像 邊緣檢測(cè)
上傳時(shí)間: 2013-06-22
上傳用戶(hù):wangdean1101
上帝擲骰子嗎——量子物理史話(huà)是一本量子物理方面的科普著作。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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