基于FPGA的FH-OFDM系统的研究与实现

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1、大连海事大学硕士学位论文基于FPGA的FH-OFDM系统的研究与实现姓名：夏洪涛申请学位级别：硕士专业：信息与通信工程指导教师：孙娇燕20090601中文摘要摘要OFDM技术具有较高的频带利用率，能够很好的对抗频率选择性衰落或窄带干扰，适用于在无线信道中传输高速数据业务，它将成为第4代移动通信系统的关键技术。跳频技术具有抗干扰的特点，具有一定的保密能力和多址组网能力，具有广泛的应用前景。将跳频技术与OFDM技术相结合的FH．OFDM系统不仅能支持高速数据的传输，而且增强了系统的抗干扰能力，研究FH—OFDM系统对于通信技术的

2、发展具有重要的实际应用价值。本文以OFDM技术和跳频技术为核心理论，在Xilinx公司的集成开发环境ISE6．2中，主要采用硬件描述语言(Verilog、VHDL)编程，辅以调用IP核和采用原理图输入方式，设计实现了一个FH．OFDM混合调制系统。OFDM调制系统主要包括星座映射、IFFT变换等部分。跳频系统以DDS为核心，通过改变频率控制字实现跳频。最后用原理图输入方式把OFDM调制系统和跳频系统两个子系统相连构成FH．OFDM混合调制系统。本论文中所有的仿真都是在ISE6．2中编写测试文件，调用ModelSimSE6．0

3、实现仿真。在实现各子系统仿真测试基础之上，使用XST进行系统综合，成功地得到了FH．OFDM混合调制仿真波形。在此基础之上，研究了FPGA开发平台，并采用Xilinx公司的Spartan3系列XC3S400-4PQ208开发芯片进行下载测试。设计中涉及到的m序列、串并转换、星座映射、直接数字频率合成器、频率控制字、分频等模块均采用Verilog和VHDL两种通用硬件描述语言进行设计，以便能够在所有厂家的FPGA芯片中移植。仿真与测试结果表明：本设计能够实现OFDM调制模块和跳频调制模块，并通过乘法器将两部分连接，实现了FH．

4、OFDM调制系统。通过对软件仿真和硬件测试结果的分析，得到了一些有益的结论。关键词：正交频分复用：跳频；FPGA；硬件描述语言；调制英文摘要TheResearchandImplementationoftheFH-OFDMSystembasedonFPGAAbstractOFDMhashi．ghbandwidth-efficiencyandtheabilityincoping、析廿lfrequencyselectivefadingornarrow-bandinterference，whichmakesitsuitablefor

5、highspeedwirelesstransmission．Itwillbethekeytechnologyofthe4伪generationmobilecommunicationsysteminthefuture．Frequencyhoppingtechnologypossessesthecharacteristicsofanti-interferenceandhastheabilityofsecrecyandmultipleaccessnetwork．Andithasawideapplicationprospects．F

6、H—OFDMsystemwhichcombinedfrequency-hoppingtechnologyandOFDMtechnologycouldnotonlysupporthigh-speeddatatransmissionbutalsostrengthentheanti—interferenceabili够ofthesystem．SmdyFH-OFDMsystemhasthegreatvalueofpracticalapplicationforthedevelopmentofcommunicationtechnolog

7、y．AFH—OFDMmodulationsystembasedonOFDMtechnologyandfrequencyhoppingtechnologywasdesignedandimplementedbymainlyprograming、)l，ithhardwarelanguage(Verilog、VHDL)，aSsistingwithIPCoreandSchematic协ISE6．2．OFDMmodulationsystemmainlyincludesconstellationmapping，IFFTtranslatio

8、n．Thefrequency—hoppingsystemwhichbasedonDDSCanchangeitsfrequencybychangingitsfrequencycontrolword．Finally，theOFDMmodulationsystemandfrequency-hop