cofdm系统中同步技术研究与fpga实现

《cofdm系统中同步技术研究与fpga实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、重庆大学硕士学位论文COFDM系统中同步技术研究与FPGA实现姓名：刘沙申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：刘晓明20090525中文摘要摘要近年来，编码正交频分复用COFDM(CodedorthogonalFrequenCyDivisionMultiplexmg)技术受到越来越广泛的关注，其并行传输机制、内在抗符号间干扰和多径信道分集等特性，在衰落信道中显示了很强的数据传输性能，同时由于其子载波间的正交性，COFDM系统具有很高的信道利用率，具有十分广阔的应用前景。但CoFDM技术对频偏、定时

2、和相位噪声敏感，较小的同步偏差即会导致系统的误码性能恶化，甚至通信失效。因此，在设计COFDM接收机时，需要对时间、频率偏移进行有效的估计和补偿，尽可能减小对系统性能的影响。当前，相当多的无线通信系统采用OFDM作为其核心技术，各系统应用背景、参数和数据结构均存在着差异。本文以将COFDM技术应用于航空下行数据链传输系统，以实现图像数据的实时传输为研究背景，以文中设计的系统参数为基础，设计了一套完整的COFDM同步技术方案。本文简要介绍了OFDM技术的发展历史与研究现状，详细阐述了COFDM技术的基本原理、

3、特点及技术优势。在深入研究航空数据链传输系统综合性能和数据传输技术的基础上，给出了基于COFDM的高速下行数据链传输方案。详细推导了同步误差对COFDM系统的影响，并通过仿真以图例的方式直观的描述了各种同步偏差对系统性能的影响程度。针对同步偏差对COFDM系统的影响，根据系统参数和帧格式，设计了易于实现的COFDM同步算法，并通过MATLAB对算法的估计性能进行仿真验证。根据系统的同步性能要求，在充分考虑同步算法的性能及实现复杂度的基础上，设计并实现了一套完整的COFDM同步系统。利用VerilogHDL语

4、言实现其硬件描述，其中采用分时复用方式进行复乘，以节省逻辑资源；采用基于流水线结构的COImIC实现复数相位的提取，有效的保证了频率估计的提取精度和速度。最后由MODELSIM仿真实现同步模块性能验证，将它综合在Altera公司的FPGA芯片中，并与项目组成员合作，完成下行数据链COFDM调制解调器系统的联合测试，测试结果表明此同步方案运行正常，能够满足系统设计的要求。关键词：编码正交频分复用，同步，多径信道，FPGA英文摘要ABSTRACTRecently，COFDM(CodedonllogonalFrc

5、quencyDiVisionMultipleXiIlg)teChniqueh嬲beenpaidmore锄dmoreanentionbecauseofitss们ng仃a_llsmissiona_bilit)riIl、析relessch锄els，Wmchcomes舶mitsp砌lel舰nsIIlissionmechallism，试heritedrobusnlesstoISI(IIlterS)，InbolInterf．ereIlCe)锄dthediverSi锣tecmquesoft11emulti—patllch

6、aIlIlel．MeaIlⅥ柱le，COFDMsystemhaSVe巧tli曲channelutilizationratiobecauseof舭onllogo砌propeIties锄ongitssubc枷ers．HoweVer，COFDMiss0sensitiVeto能quencyo凰et，timinge仃or锄dph嬲enoiseⅡlatatinysynchrollizationo凰etmayleadt0恤deteriorationof龇BER(BitE舯rRate)pe墒nllanceofsystem，

7、evenco珊mumcationf撕lure．Asaresult，iIlt11eCOFDMsystem，howtosyncl啪IlizeiIlaquiCkandaucc眦ate舢risaVe巧iIIlport肌tissue，wmcha虢ctstlleperfIomaIlceofthewholesystem．Sotlleco玳spondingtimea11dfkquencysynclll70Ilizationalgorimmsshouldbeproposeda11drealizedin协eCOFDMrecei

8、Verdesi印．TheOFDMtecl血que11asbeenadopted懿tlleirkeytechIlique，iIlmore趾dInorecommullicationsystems，withdi虢rem印plicationbauck殍。ouIld，systemparameters锄ddata姗tures．Tmsdiss喇iondesignsaentiresynclll∞11izationschemeap