基于fpga的mimoofdm关键技术研究

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1、摘要多输入多输出(MIMO)技术通过多天线的收发在不增加带宽和发射功率的情况下实现信道容量的提升，正交频分复用(OFDM)技术可以高效地利用频谱资源并对抗频率选择性衰落。MIMO和OFDM技术的有效结合，克服了各种应用上的局限性，使各自的优势得到了充分的发挥。MIMO-OFDM以其优异的性能成为下一代移动通信的核心技术。本文在对MIMO-OFDM技术的发展和原理进行介绍的基础上对系统的时频同步，空时编解码和信道估计技术进行了比较全面的阐述。结合本设计的需求，对训练序列的结构进行了调整，并在频偏估计的实现方式上进行了一

2、些改进工作。本设计在综合考虑实现复杂度和硬件资源占用量的基础上完成了一个较完整的MIMO-OFDM基带物理层系统的仿真并对其性能进行了分析。最后对系统中的各个模块给出了FPGA的实现方案，在Xilinx的Virtex-5芯片实验板上完成系统的搭建，并配合Modelsim上的时序仿真完成了板级的调试工作。关键词：MIMO-OFDMFPGA时频同步训练序列ABSTRACTUsingmultipleantennasinsendingandreceivingterminaltotransmitsignal，MultipleI

3、nputandMultipleOutput(MIMO)technologyincreasesthechannelcapacitywithoutpowerandbandwidthcosts．OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing(OFDM)techniqueincreasesthespectrumefficiencyandisgoodatcombatingmultipathfadingofthechannel．ThecombinationofMIMOandOFDMgreatlyo

4、vercomesthelimitationswhilekeepstheiradvantages．Therefore，MIMO-OFDMtechnologybecomesthecoretechnologyinthenextgenerationmobilecommunications．ThisthesisfirstintroducesthedevelopmentandthebasictheoryofMIMO-OFDMtechnique．Afterthatthesystemtimeandfrequencysynchroni

5、zation，channelestimationtechniqueandspace-timecodingtechniqueareelaborated．Combinedwiththedesignrequirements，someadjustmentsaremadeinthestructureofthetrainingsequence，andsomeimprovementsweremadeintherealizationoftheintegerfrequencyoffsetestimation．Finally，aMIMO

6、-OFDMbasebandsystemispresentedonthebasisofconsideringthecomplexityandhardwareresources．BasedontheMatlabsimulationresults，theimplementationofeachmodulearegivenandFPGAverificationiscompletedonXilinxVirtex-5experimentalboardwiththehelpofthetimingsimulationbyModels

7、im．Keywords:MIMO-OFDMFPGATimeandFrequencySynchronizationTrainingsequence目录第一章绪论.....................................................................................................................11.1移动通信技术的发展及演进.................................................

8、.............................11.2MIMO-OFDM系统研究现状及发展方向........................................................21.3本文的主要工作和论文安排................................................