【正文】 論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：此處所提交的論文《 基于 FPGA 的 MC 一 CDMA 基帶系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)》，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下 ，在攻讀學(xué)士學(xué)位期間進(jìn)行研究工作所取得的成果。據(jù)本人所知，論文中除已注明部分外不包含他人已發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究工作做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式注明。本聲明的法律結(jié)果將完全由本人承擔(dān)。 作者簽字 葛立揚(yáng) 孫科學(xué) 王曌 日期： 2021 年 7 月 23 日 基于 FPGA 的 MC 一 CDMA 基帶系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) FPGA Implementation of MC 一 CDMA Base 一 band System 葛立揚(yáng) 孫科學(xué) 王曌 （南京郵電大學(xué) 自動化學(xué)院，江蘇 南京 210046） 摘要 摘要 :MIMO 技術(shù)、多載波技術(shù)與鏈路自適應(yīng)技術(shù)是未來移動通信系統(tǒng)最值得關(guān)注的幾種物理層技術(shù)。M0MC 技術(shù)在提高系統(tǒng)頻譜利用率方面性能卓越，多載波 CDMA 技術(shù)則能有效地對抗頻率選擇性衰落，將 MIMO技術(shù)與 MC 一 CDMA 方案相結(jié)合，構(gòu)成空域復(fù)用 MC 一 CDMA 系統(tǒng)，將在很大程 度上提高系統(tǒng)的性能和容量。將自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)引入空域復(fù)用 MOMC 一 CDMA 系統(tǒng)能夠充分利用無線信道容量，更有效地提高信息傳輸速率。完成基于 FPGA的空域復(fù)用 MIMOMC一 CDMA 系統(tǒng)的基帶信號處理平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的任務(wù)。 本文在發(fā)射機(jī)的通用調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)方面，依據(jù)不同的調(diào)制方式星座映射的特點(diǎn)，綜合考慮解調(diào)性能和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，設(shè)計(jì)了不同的解調(diào)方法。在 MC 一 CDMA 調(diào)制的實(shí)現(xiàn)方面，借用了 OVSF 碼的產(chǎn)生方法來實(shí)現(xiàn) Walsh碼的產(chǎn)生，可配置產(chǎn)生 32 種不同的擴(kuò)頻碼字。 本文在接收機(jī)檢測算法的設(shè)計(jì)方面，為了達(dá)到降低系 統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，提高系統(tǒng)實(shí)用價(jià)值的目的，優(yōu)先考慮了采用低實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度的 ZF 檢測算法，選取了 Grevllfe 分塊算法作為 ZF 檢測中的矩陣求逆方法。在具體實(shí)現(xiàn)過程中，充分利用各種基本運(yùn)算的硬件實(shí)現(xiàn)方式，結(jié)合各類 IP 核及 FPGA 芯片的特點(diǎn)，合理規(guī)劃矩陣求逆、矩陣相乘等運(yùn)算環(huán)節(jié)，在保證性能的前提下，實(shí)現(xiàn)了以較少的資源消耗量實(shí)現(xiàn)了接收機(jī)檢測算法。 本文采用硬件仿真模型模擬 MIMO 信道的方法，實(shí)現(xiàn)了對系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)試與功能驗(yàn)證，與軟件仿真結(jié)果進(jìn)行比較，性能良好。 關(guān)鍵詞 :MIMO， MC一 CDMA，基帶系統(tǒng)， FPGA 分類號 : ABSTRACT ABSTRACT:MIMO,multicatrier and linkadaptive Inodulation techniques are a few key kinds of physical layer techniqucs infuture wireless munication mission technique have a excellent performance in promoting spectral efficiencies, multicatrier and CDMA tcchniquc can alleviate the frcqucy 一 sclective fading effect effectively. Combinating MIMO technique and MC 一 CDMA scheme into MIMO MC 一 CDMA system will improve the performance and capacity of a mobile munications the adaptive modulation technique into MIMO MC 一 CDMA system can take full advantage of wireless channcl capacity,and improve data rates more effectively. The work fulfillish the study of adaptive cross layer wireless transmission Technology in FPGA Implementation of MC 一 CDMA Base 一 task 15 to plete the design and implementation of a FPGA 一 based basebandsignal Processing Platform for FPGA Implementation of 一 CDMA Base一 band System. The work in this paper contains the design and implementation of a generic modem supporting QPSK,16QAM and 64QAM modulation modes, the design and implementation of a VBALSTcodec,the design and implementation of a MC 一 CDMA modem, the design and implementation of ZF VBLAST directional goritllln,the design all implelnentation of the clock management module crossing six clock domains, at last achieved the final structure of the digital base一 band transceiver for a airspace multiplexing MI MOMC一 CDMAsystem. In the design of the generic modem, considng the realization of demodulator perfonnance and plexity, different demodulation methods were designed based on the modulation with the different constellation mapping characteristics. The realization of the MC 一 CDMA modem,used the method of generating OVSF code to Generate the code,and32 kinds of spreading codes can be configured for different characteristics. In order to reduce the system plexity, increase the system practical value, ZF detection algorithm was adopted because of its low implementation plexity. The Goreville block algorithm was selected as a matrix inversion method in ZF detection. In the Profess of the realization， make full use of hardware approaches for basic puting， eonlbined with various the soft IPcoreand the characteristics of FPGA chips， reasonable Planned matrix inversion，matrix multiplication Operations， achieved a receiver detection algorithm with a consumption resources. This Paper use a hardware’s emulation model for MIMO channel to achieve the Joint debugging and functional verification， and pared with the software simulation results obtained a good Performance. KEYWORDS:MIMO， MC一 CDMA， Base一 band System， FPGA CLASSNO: 1 發(fā)射機(jī)基帶處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 總體方案設(shè)計(jì) 發(fā)射機(jī)基帶處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案基于 MC 一 CDMA 基帶系統(tǒng)發(fā)射端模型框圖。發(fā)射機(jī)的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)分為五個(gè)功能模塊 :信源模塊，調(diào)制模塊，編碼模塊， MC 一 CDMA 調(diào)制模塊，時(shí)鐘和時(shí)序控制模塊。對于需要進(jìn)行