面向g的高阶滤波器的研究与vlsi设计

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1、学士学位论文面向5G的高阶滤波器的研究与VLSI设计院系：微电子学院专业：微电子学姓名：王也学号：12307110166指导教师：陈赟副教授完成日期：2016年5月16日目录目录II摘要4Abstract5第一章绪论61.1本课题的研究意义61.2国内外研究现状61.3课题来源和本文工作71.4本文结构和内容安排7第二章5G竞争技术介绍92.1新空口之调制方式92.2新空口波形技术102.2.1FBMC（FilterBankMulti-Carrier）102.2.2UFMC（UniversalFilterMultiCarrier）112.2.3GFDM（GeneralizedFr

2、equencyDivisionMultiplexing）122.2.4F-OFDM（Filtered/FlexibleOFDM）132.3本章小结15第三章滤波器的设计与实现方式163.1FIR数字滤波器163.2窗函数法设计FIR数字滤波器163.3仿真结果及分析193.3.1发射机带外泄漏抑制性能193.3.2F-OFDM下不同窗函数性能203.4滤波器实现方法选择213.4.1实现方案分析223.4.2实现方案选择24第四章MATLAB算法实现254.1算法介绍254.2MATLAB下算法实现274.3Overlap-saveMethod的定点仿真28第五章基于Overla

3、p-Save算法滤波器的设计315.1无线通信领域基于FPGA进行设计验证的优势315.2滤波器具体实现335.2.1FFTIP核的选择和例化335.2.2复数乘法器的实现355.2.3RAMIP核的选择和例化365.2.4指数处理模块的实现375.2.5输入/输出数据调整的实现395.3仿真结果395.4结果分析与后续进一步工作的方向42结论与体会43参考文献44致谢46摘要摘要2015年国内公司提出filtered-OFDM(F-OFDM)作为可能的5G空中接口技术备选方案。F-OFDM技术实质上将系统带宽划分若干子带，每种子带根据实际业务场景需求配置不同的波形参数。各子带通

4、过滤波器进行滤波，从而实现各子带波形的解耦。所以F-OFDM技术的核心就是各个子带发送和接收端滤波器的设计。本文以F-OFDM中使用的高阶滤波器为应用背景，着重于滤波器的研究和实现。主要完成了以下几方面的工作：1.分析了解5G技术调制技术竞争态势，重点观察研究F-OFDM系统，了解构造，了解F-OFDM测试系统。2.在F-OFDM系统中测试不同的滤波器。分析比较不同滤波器作用下F-OFDM系统的性能。3.选择实现的合适方式(OLS算法)，在MATLAB上进行滤波器算法实现，并分析误差、定点仿真。4.基于FPGA在频域实现（overlap-save算法）滤波器，对设计实例用Mode

5、lSim软件进行了仿真，并用MATLAB对仿真结果进行了分析。关键词：filtered-OFDM，窗口设计，数字滤波器，overlapadd/save46AbstractAbstractIn2015,Chinesecompaniesposedfiltered-OFDM(F-OFDM)asapossiblemodulationto5G.F-OFDMsystemdividebandwidthintoseveralsub-bands,eachsub-bandswithadifferentconfigurationofwaveformparametersaccordingtotherea

6、lity.Eachsub-bandpassthefilter,inordertodecoupleeachsub-bandwaveform.SothecoreofF-OFDMisthedesigningofthesenderandreceiverfilterofthesub-bands.ThispaperfocusesontheimplementationtechnologyofdigitalfiltersbasedonFPGA，withthebackgroundoftheapplicationinF-OFDMsystem．Itcontainsmainparts：1.Learnin

7、gandAnalyzing5Gsystem,focusingonresearchingF-OFDMsystem,andthentrytounderstandthestructure,andunderstandF-OFDMtestsystems.2.TestingdifferentkindsofthefilterintheF-OFDMsystem.analyzingandcomparingthesefilter’sperformanceinF-OFDMsystemIuse.Fina