【正文】 多徑衰落信道造成的符號(hào)間干擾的有效技術(shù)，它可在頻率選擇性衰落信道中實(shí)現(xiàn)高速率的無(wú)線通信。如果衰落不是特別嚴(yán)重，簡(jiǎn)單的均衡器結(jié)構(gòu)是 OFDM 的突出優(yōu)點(diǎn)之一。尤其在子載波數(shù)目眾多的情況下，采用 FFT 算法能大大減少系統(tǒng)的復(fù)雜度，簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使得 OFDM 技術(shù)更趨于實(shí)用化。 OFDM 被廣泛地應(yīng)用于電力線通信、無(wú)線局城網(wǎng)、 DAB， DVB 以及 HDTV 等系統(tǒng)中，具有廣闊的應(yīng)用前景。例如，通過(guò)設(shè)計(jì)基于 協(xié)議的 OFDM 系統(tǒng)，以更深的理解 OFDM 技術(shù)和更好的應(yīng)用 OFDM。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。 849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。ksv*3t nGK8!z89Am YW pazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 最后，衷心的感謝評(píng)閱本文的各位老師和專家。本次設(shè)計(jì)主要是內(nèi)容為OFDM 調(diào)制器的 FPGA 的實(shí)現(xiàn)，在今后的工作中可以進(jìn)一步去了解 OFDM 解調(diào)器、信道估計(jì)、編譯碼等技術(shù)。 本文介紹了 OFDM 技術(shù) 的基礎(chǔ)理論，其重點(diǎn)對(duì) OFDM 調(diào)制器及其相關(guān)模塊如調(diào)制映射、 IFFT、加循環(huán)前綴、加窗技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，最后在研究過(guò)程中結(jié)合理論分析，分別使用 MATLAB 工具和 Verilog HDL 硬件描述語(yǔ)言對(duì) OFDM 調(diào)制器進(jìn)行了仿真并對(duì)誤碼率進(jìn)行了對(duì)比。當(dāng)子載波個(gè)數(shù)很大時(shí)，系統(tǒng)的頻譜利武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 用率趨于 2/Baud Hz 。所以O(shè)FDM 對(duì)信道中因多徑傳輸而出現(xiàn)的 ISI 有很強(qiáng)的魯棒 性，系統(tǒng)總的誤碼率性能好。令一方面是在計(jì)算過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生一些累積的誤差。當(dāng)計(jì)數(shù)器 t 為 0 時(shí)，開(kāi)始武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 進(jìn)行第一個(gè)符號(hào)讀取，同時(shí)頭部 8 點(diǎn)進(jìn)行加窗，由于地址的讀取會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)時(shí)鐘的延時(shí)，所以當(dāng)?shù)刂纷x取從 2 開(kāi)始 (0 和 1 由于地址無(wú)效，不是有效值 )。 圖 數(shù)據(jù)流控制示意圖 IFFT 模塊 IFFT 模塊采用了經(jīng)過(guò)優(yōu)化的 ALTER 公司的 IP 核 FFT 。 圖 前導(dǎo)加窗示意圖 頭 部 尾 部頭 部 尾 部頭 部 尾 部第 n 1 個(gè) 符 號(hào)第 n 個(gè) 符 號(hào)第 n + 1 個(gè) 符 號(hào)++最 終 的 符 號(hào)… … … …S Y N C P S Y N C PS Y N C PS Y N C PS Y N C PS Y N C PS Y N C PS Y N C PS Y N C P1/2MS Y N C M8 個(gè) 采 樣 點(diǎn)8 個(gè) 采 樣 點(diǎn)升 余 弦 函 數(shù)窗 函 數(shù)武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 SYNCP 是由固定的 36 個(gè)初始相位為映射復(fù)數(shù)做 IFFT 后取實(shí)部的結(jié)果，SYNCM 符號(hào)為 SYNCP 符號(hào)取反的結(jié)果。 圖 G3PLC協(xié)議的數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu) 圖 OFDM 調(diào)制器系統(tǒng)模型 數(shù)據(jù)源 FCH 和 DATA 使用預(yù)先存儲(chǔ)的 0、 1 數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)大小分別為 36 13比特和 36 40 比特，其中 FCH 采用 BPSK 映射， DATA 采用 DBPSK 映射。對(duì)于常用的基 2 的 IFFT 算法，其復(fù)數(shù)乘法次數(shù)僅僅為（ N/2） log2(N)，以 16 點(diǎn)的變換為例，IDFT 和 IFFT 中所需要的乘法次數(shù)分別為 256 次和 32 次，并且鎖著子載波個(gè)數(shù) N的增加，復(fù)雜度之間的差距也會(huì)越來(lái)越明顯， IDFT 的計(jì)算復(fù)雜度隨著 N 增加而二次方增長(zhǎng)， IFFT 的計(jì)算復(fù)雜度卻只是略快于線性變化。同樣在接收端，為了恢復(fù)出原 始的數(shù)據(jù)符號(hào) id ，可以對(duì) ｓ ｋ 進(jìn)行逆變換，即 DFT 得到： 102s e x p ( )NikiikdjN?????? (0 1)iN? ? ? () 調(diào) 制( 如 Q A M )串行變并行 tfje 12 ?信 道來(lái) 自 信 道 的數(shù) 據(jù)串并變換d 1d 0d N 1tfje 22 ?tfj Ne 12 ???s ( t )tfje 12 ? tfje 22??tfj Ne 12 ?? ?積 分積 分積 分0~d1~?Nd 1~d并串變換 圖 OFDM 系統(tǒng)調(diào)制解調(diào)模型框圖 這種正交性還可以從頻域角度來(lái)理解 ,在每一個(gè)子載波頻率的最大處 ,所有其他子信道的頻譜值恰好為零 ,因此在理想情況下 ,可以從多個(gè)相互重疊的子信道符號(hào)頻譜中提取出各個(gè)子信道符號(hào) ,而不會(huì)受到其他子信道的干擾。 在 FPGA 中在使用平方根升余弦濾波器對(duì)基帶信號(hào) 濾波 , 以消除符號(hào)間干擾 , 濾波后的 IQ兩路信號(hào)通過(guò)乘法器與 NCO 中的正弦和余弦中頻載波相乘完成 IQ 調(diào)制 , 最后兩路信號(hào)相加通過(guò) DA 轉(zhuǎn)換送入信道。 編碼信道和交織 為了提高數(shù)字通信系統(tǒng)性能，信道編碼和交織是普遍采用的方法。盡管峰值功率出現(xiàn)的概率較低，但為了不知真地傳輸這些高 PAPR的 OFDM信號(hào)，發(fā)送端對(duì)高功率放大器 (HPA)的線性度要求也很高。插入導(dǎo)頻符號(hào)法同步性能較好，但是這種方法浪費(fèi)了帶寬和功率資源，降低了系統(tǒng)的有效性。 頻域同步 ，要求系統(tǒng)估計(jì)和校正接收信號(hào)的載波偏移。 時(shí)域同步，要求 OFDM 系統(tǒng)確定符號(hào)邊界，并且提取出最佳的采樣時(shí)鐘，從而減小載波干擾 (ICI)和碼間干擾 (ISI)造成的影響。時(shí)間 — 頻率交織方案用于降低 譯碼器輸入端接受噪音的相關(guān)性而提供多樣性。 OFDM 技術(shù)的實(shí)現(xiàn) 電力線的信道環(huán)境非常惡劣，信道特征和參數(shù)受到頻率、地點(diǎn)、時(shí)間和連接到它上面的設(shè)備的影響。只要一個(gè)碼元的多徑時(shí)延擴(kuò)展超出了碼元持續(xù)時(shí)間，就會(huì)出現(xiàn)這種情況，而信號(hào)的這種時(shí)延擴(kuò)展會(huì)導(dǎo)致信號(hào)碼間干擾的產(chǎn)生。 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 隨著 OFDM技術(shù)的發(fā)展與興起，考慮到能用 OFDM技術(shù)來(lái)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸，它能夠很好地對(duì)抗信道的頻率選擇性衰落，減少甚至消除碼間干擾的影響。在數(shù)字通信系統(tǒng)中，我們通常采用的通信系統(tǒng)是單載波傳輸系統(tǒng)模型 如圖 所示。 OFDM 調(diào)制技術(shù)的出現(xiàn)為實(shí)現(xiàn)高效的抗干擾調(diào)制技術(shù)和提高頻帶利用率開(kāi)辟了一條的新路徑。 關(guān)鍵詞： 正交頻分復(fù)用 (OFDM)；現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 (FPGA）； 仿真 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） Abstract Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) technique is a multicarrier digital modulation technology, as a kind of can effective against interference and symbol interference between the signal channel of high speed transmission technology, with its high spectrum efficiency, strong ability to resist multipath fading and narrowband interference resistant performance is good, low cost, etc, has been widely applied. It can satisfy the high speed wireless munications, broadband and mobile needs, be the first choice of the fourth generation mobile munication technology, is also a hot problem in the study on the current mobile munication technology. FPGA (Field Programmable Gate Array) is a kind of programmable logic devices, it has shorter design time, the characteristics of less investment, small risk, and can be repeatedly modified and programming repeatedly, until fully meet the needs, other ways inparable convenience and flexibility. These features make the FPGA can achieve high performance of OFDM munication system transceiver module function. This article overview the basic concept of OFDM system are introduced, the basic working principle and key technology, points out the advantages of OFDM modulation technique。介紹了的 FPGA 設(shè)計(jì)的基本原則和流程；深入進(jìn)行基于 FPGA 的 OFDM 調(diào)制解調(diào)方案設(shè)計(jì) 。如本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）引起的法律結(jié)果完全由本人承擔(dān)。 作者專業(yè)： 作者學(xué)號(hào)： 作者簽名： ____年 ___月 ___日 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘 要 正交 頻分復(fù)用 (OFDM)技術(shù)是一種多載波數(shù)字調(diào)制技術(shù)，作為一種可以有效對(duì)抗信號(hào)信道間干擾和符號(hào)干擾的高速傳輸技術(shù)，以其頻譜利用率高、抗多徑衰落能力強(qiáng)、抗窄帶干擾性能好、成本低等特點(diǎn)，得到了廣泛應(yīng)用。第 2 章對(duì)OFDM 的基本原理以及技術(shù)的實(shí)習(xí)進(jìn)行綜述，并對(duì) OFDM 系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)作出了詳盡的介紹。 Simulation platform is designed for a variety of test environment, scheme optimization and simulation waveform for validation. Chapter 1, first of all, this paper first introduces the research background, purpose and significance of OFDM. Chapter 2, the practice of the basic principle of OFDM and technology were reviewed, and the key technologies of OFDM system has made the detailed introduction. Chapter 3 illustrates theory of OFDM modulation demodulation, and IFFT and FFT structure of OFDM system is introduced. Chapter 4 describes