(完整版)基于FPGA的OFDM调制器的仿真设计_毕业设计

2.3.5 编码信道和交

织........................................................................................7 第3章OFDM调制器技

术.........................................................................................9

3.1 OFDM调制解调原

理........................................................................................9 3.2 采用 IFFT 和 FFT 的 OFDM 系统结构...................................................11 第4章OFDM调制器的MTALAB仿真.................................................................14

4.1 IFFT模

块.........................................................................................................15 4.2 添加循环前

缀.................................................................................................15 4.3 加窗模

块.........................................................................................................16 4.4 前导模

块.........................................................................................................16 4.5 成帧模

块.........................................................................................................17 第5章 OFDM调制器的VERILOG仿真..............................................................18

5.1 OFDM调制器的结构设

计.............................................................................18

5.2 子模块仿真分

析.............................................................................................18

5.2.1.BPSK/DBPSK

射...................................................................................18 5.2.2

IFFT

前

数

据

处映

理 .....................................................................................20 5.2.3

IFFT

模

块..................................................................................................20 5.2.4

添

加

循

环

前

缀

和

加

窗................................................................................21 5.2.5

前

导

生

成

模

块..........................................................................................22 5.2.6

成

帧

模

块..................................................................................................23 5.3

仿

真

结

果

的

对

比

验

证.....................................................................................24

第6章 总结与展望.................................................................................................... 210 参考文献 ........................................................................................................................ 28 致谢 ................................................................................................................................ 29 附录 主要英文缩写语对照表 ................................................................................... 30

第1章 绪论

1.1 OFDM的研究背景

在现代通信系统中，如何高速和可靠地传输信息成为人们关注的一个焦点。虽然第三代移动通信比现有的传输速率快上千倍，但其数据传输速率也仅有2Mbit/s，第四代移动通信系统计划已经开始研究。第四代移动通信以正交频分复用(OFDM)作为核心技术之一。OFDM调制技术的出现为实现高效的抗干扰调制技术和提高频带利用率开辟了一条的新路径。

20世纪60年代已经提出了OFDM的基本原理，有关OFDM的专利在1970年1月首次公开发表，1971年Weinstein和Ebert又提出用离散傅立叶变换来等效多个调制解调器的功能，简化了系统结构，使OFDM技术更趋于实用化。近年来，随着数字信号处理（DSP）和超大规模集成电路（VLSI）技术的发展才使得制约OFDM技术发展的屏障不复存在，OFDM也因而变得更加实用。

正交频分复用（OFDM）是一种特殊的多载波传输调制（MCM）技术，它可以被看做是一种调制技术，也可以被当做是一种复用技术。OFDM系统既可以维持发送符号周期源于大于多径时延，又能够支持高速的数据业务，并且不需要复杂的信道均衡。

1.2 OFDM的研究目的和意义

本文的研究目的是从各方面深入研究正交频分复用理论，领会OFDM基带处理技术、FPGA电路设计的关键思想，并给予FPGA设计，实现OFDM系统中的关键功能模块和基带处理中的调制解调器，并给出仿真结

果。

基于PFGA实现OFDM通信系统，能有效降低电路复杂度，运用先进的算法提升通信系统的性能指标，采用计算机辅助设计，实现电子设计自动化，便于移植、集成和大规模生产。

第2章 OFDM技术基础

2.1 OFDM的基本原理

众所周知无线通信传输信号的路径有很多，这就是所谓的多径效应，OFDM的最初提出是为了解决多径效应对数据传输的影响。在数字通信系统中，我们通常采用的通信系统是单载波传输系统模型如图2.1所示。

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图2. 1单载波传输示意图

图中g(t)是匹配滤波器(对于给定的码元波形，使得输出信噪比最大的线性滤波器)，在传输速率并不高的情况下，这种系统因时延产生的码间干扰不是特别严重，能通过均衡技术消除这种干扰。所谓码间干扰（ISI）就是当一个码元的时延信号产生的拖尾延伸到相邻码元时间中时，会影响信号的正确接收，导致系统误码性能的降低，这类干扰就被称作码间干扰。但是对于宽带业务来说，由于数据传输速率较高，高数据传输速率使得码元周期非常小，如果码元传输出现多径时延，可能会影响到后面好几个码元。这就对均衡提出了更高的要求，需要引入复杂的均衡算法，并且要考虑到算法的收敛速度和可实现性。从另一个角度去看，当信号的带宽接近