基于fpgaofdm系统实现

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1、基于，，GA的。，。M系统实现y879022摘要正交频分复用(OFDM)是一种多载波数字调制技术。它具有对抗多径效应，消除ISI，对抗频率选择性衰落，频谱利用率高等特点，因此非常适合在无线环境中传输高速数据。本文概括地介绍了0FDM系统的基本原理和关键技术，重点分析了OFDM系统中各种同步误差对系统造成的影响，比较了OFDM系统中各种同步技术的性能优劣。基于这些理论研究，我们确定了OFDM系统的具体设计参数和同步方案，并且选择FPGA芯片cycloneEPlcl2Q240c8作为硬件开发平台，通过VHDL语言编程对系统做了具

2、体的硬件实现。最后针对系统的特点，我们制定出具体的测试方案，对设计的系统进行了性能测试。通过分析测试结果和理论分析结果，得到了一些有用的结论，在这些结论的基础上提出了进一步的改进方案。关键词：正交频分复用，同步，定时，频偏捕获，样值同步，FPGA，VHDL，基于FPGA的oFDM系统实现Abstract0mlogonal丘equ锄cydiVisionmultiplexjIlg(OFDM)isakindofmulticarrierdigitalmodulation．Becauseofmehighrobusmesstofast丘

3、equencyselectivef甜ing锄dtheoptimumspectrume伍ciency，itiswideIyusediⅡtIlewirelesschaIllleI．1Iltllisp印er'wemakeamainintroductiontothebasictheoryandmekeytechIliqueofOFDMsystem，a11alyzethcimpactofsyncbronizationerrorsonitsperf0皿哪mcea11d1ays仃essonthestudyofs”lchronization

4、algoritllms．Aftercompa面gtheperfonnanceofthem，wemal(eourdccision也eparametersofoursyStemandnlesynchronjzatjona190一thInswewillusejnourdesj印．Th肋werealizeoursystemonFPGAc11ipsthmughpr0目aI]哪ing．Atlast，wesetdownadetailedtestplalla11dexccuteittoollrsystem．Throu曲thetest，wed

5、rawsonleuse如lconclusions，andmakeimpmvcmentbasedontlleresultoftlletestandmeanalysisoftllemeoⅨKeywords：OFDM；Syllchronization；TirrIing；Ca—er雠quencyacquisition；FPGA；ⅦDL．Il，基于FPGA的OFDM系统实现第一章绪论OFDM的历史和现状OFDM(OrnlogonalFrequeIlcyDivisionMultiplexing)全称正交频分复用，是一种特殊的多载波传输方

6、案，该技术可以有效的对抗频率选择性衰落和窄带干扰。正交频分复用技术起源于20世纪50年代中期，60年代就已经形成了使用并行数据传输和频分复用的概念。1970年1月首次公开发表了有关0FDM的专利。OFDM技术是从先前产生的多载波方案中衍生出来的，不同的是常规的多载波技术是利用互相不重叠而且相隔一定频段的载波来调制数据，通过不同频段的带通滤波器进行接收，而OFDM利用N路正交的子载波进行数据调制，在保证良好的对抗窄带脉冲和多径衰落的前提下，大大的提高了频带的利用率。1971年，weinstein和Ebert【21把离散傅立叶变

7、换应用到并行传输系统中，作为调制和解调的一部分，大大降低了0FDM实现的复杂度，而且在完成H)M的过程当中，可以完全依靠执行快速傅立叶变换(FFT)的硬件来实现。早在20世纪60年代，0FI)M技术就已经应用于多种高频军事系统中。直到20世纪80年代中期，随着欧洲在数字音频广播(DAB)方案中采用。册M技术，该方法才开始广泛的受到民用系统的关注和应用。20世纪90年代以来，由于数字信号处理技术的高速发展和超大规模集成电路的技术突破，使得以前用于OFDM调制解调的基于FPGA的OFDM系统实现正弦发生器和相关解调器可以被廉价的

8、FFT高速处理芯片代替，这一优点成为OFDM系统发展的一个契机，一时之间，基于OFDM调制技术的产品如雨后春笋般涌现出来。它广泛的应用于各种数字传输和通信中，比如数字音频广播(DAB)、数字视频广播(DVB)、HDTV地面传播系统，基于IEEE802．11标准的无线本地局域网(wLAN)，