基于FPGA的OFDM实现技术研究
正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术是一种利用并行、低速率的子载波进行传输数据以实现高速率通信的技术，其特点是各子载波相互正交，从而减小了载波间的相互干扰，大大提高了频谱利用率。由于OFDM对抗频率选择性衰落和窄带干扰的能力突出、易于硬件实现等优点，是当前移动通信技术研究的核心问题，因此本课题研究的是基于FPGA技术的OFDM基带系统的实现。
首先介绍了OFDM的发展状况，然后从基本的OFDM原理出发，介绍了保护间隔和循环前缀的作用以及FFT在OFDM系统中的应用，给出了基于FFT的OFDM收发机系统结构，并对其中主要技术进行了阐述。
其次对OFDM系统中的关键模块FFT进行理论推导，在进行理论研究的基础上，对一维傅里叶算法的FPGA实现中的关键方面：复数乘法器和蝶形运算器，分别进行分析和设计。利用ALTERA公司的FFT MegaCore设计了64点的FFT处理系统，以QuartusII7.1作为软件平台进行了时序仿真验证。然后研究了QFDM系统中载波小数倍频偏同步问题，利用数字信号处理中常应用于实现相位旋转的CORDIC算法，分析了算法在硬件实现上的优势，给出了基于CORDIC算法利用OFDM帧头训练序列的载波偏差估计模块的FPGA设计方案，并进行了软件仿真验证。
最后是OFDM系带系统的硬件实现部分，利用Protel99SE进行印制电路板设计，并选择ALTERA公司的Cyclonell EP2C5Q208C8芯片作为FPGA硬件平台，通过使用VHDL语言对FPGA芯片硬件编程，完成具体的硬件实现。针对OFDM基带系统的特点，制定出具体的测试方案，实时观测电路的运行情况，获得硬件测试结果，从而得出有效结论。
正交频分复用;频谱利用率;窄带干扰;移动通信;载波频偏估计;快速傅立叶变换
南京邮电大学
硕士
通信与信息系统
黄学军
2009
中文
TN929.53;TN911.22
67
2010-05-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）