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1、OFDM论文：高性能FFT处理器的研究与FPGA实现【中文摘要】目前,OFDM技术已经成为未来宽带无线接入系统的基本实现技术之一,是解决高速数据在无线信道中传输问题的首选方案。FFT/IFFT处理器是OFDM系统中数据处理的核心单元,是OFDM系统中数据正交调制和解调的关键,FFT/IFFT处理器的设计直接决定着OFDM系统的性能。本文结合P2P手持移动终端无线通信数字基带项目,设计了一种基于OFDM系统,兼容802.11g协议,可变点数的高性能FFT/IFFT处理器。本文首先介绍了OFDM系统的基本原理及其DFT实现,详细分析了FFT/IFFT处理器设计的理论基础,比较了各种算法实现的运算量
2、及复杂度,结合硬件实现结构与可配置单元,选择了改良后的基-4蝶形算法实现处理器的设计。设计采用四路并行数据传输,在蝶形单元内部采用四级流水,提高了系统处理速度,根据基带项目数据流的特点,输入输出均采用了乒乓RAM的处理,有效地实现了对连续数据流的处理;通过对系统要求的三种不同点数64点、256点、1024点的运算规律分析,设计了可变点数的配置方案,该方案通过控制选择各级蝶形运算及复用蝶形单元,大大地缩减了硬件开销;同时设计给出了不同点数无冲突地址产生方案,实现4路并行数据的同时操作,最后对系统误差及溢出作了分析。项目以XILINX公司的VIRTEX-5系列的XC5VFX70T芯片为硬件平台,以
3、ModeSim6.2、ISE9.2、DC、MATLAB为软件平台,对设计进行了综合测试,结果显示综合后FFT/IFFT处理器最高工作频率为166MHz,在SMIC0.18工艺下综合后面积约为0.54平方毫米,通过对P2P无线通信项目大量实际信号与数据的联合调试,结果表明了设计的正确性及实用性。【英文摘要】Atpresent,OFDMhasbecomeoneofthebasicimplementationtechniquesinthefuturebroadbandwirelessaccesssystemsaswellasoneofthefirstschemestosolvetransmissio
4、nproblemsofhigh-speeddatainwirelesschannel.FFT/IFFTprocessoristhecoredataprocessingunitandisthekeytorealizedataquadraturemodulationanddemodulationinOFDMsystem.ThedesignofFFT/IFFTprocessordirectlydeterminestheperformanceoftheOFDMsystem.Inthispaper,P2Phandheldmobiledevicewirelesscommunicationbasebandp
5、rojectwascombinedtodesignanOFDMsystembasedpointsizevariablehighperformanceFFT/IFFTprocessor,whichiscompatiblewith802.11gprotocol.Atfirst,thefundamentalprincipleofOFDMsystemanditsDFTimplementationareintroduced,andFFTbasicdesigningtheoryisdetailedanalyzed.Aftercomparingtheamountofcomputationandcomplex
6、ityofallkindsofalgorithms,combiningwithhardwareimplementedstructureandconfigurableunit,theimprovedRadix-4butterflyalgorithmisadoptedtodesigntheprocessor.Four-channelparalleleddatatransmissionisused,andFour-gradepipeliningisadoptedinsidethebutterflyunit,bywhichtheprocessingspeedofthesystemisimproved.
7、Accordingtothecharacteristicsofdataflowbasebandproject,bothinputandoutputareprocessedbyusingping-pongramwhicheffectivelyfinishesthecontinuousdataflowprocessing.Throughanalyzingoperationalrulesofsystem
