【正文】
cations include: Asymmetrical Digital Subscriber Line (ADSL), the ETSI standard for digital audio broadcasting (DAB),digital video broadcasting (DVB), highdefinition television (HDTV), wireless metropolitan area network, wireless local area network (WLAN), or even the 3GCDMA also began the introduction of OFDM technology ideas to enhance itsperformance. This paper mainly introduces the basic principles of OFDM systems, technologyapplications, such as apparent and problems on the OPDM the system frequencyoffset on the basis of a simple understanding of OFDM is proposed a frequency offset pensation method. CORDIC algorithm are widely used in the offset pensation analysis and anatomy, using hardware description language codeimplementation, and simulation through the FPGA.Keywords: OFDM system。本文主要介紹了OFDM系統(tǒng)的基本原理,技術(shù)實(shí)現(xiàn),應(yīng)用領(lǐng)域等,在簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)OFDM的基礎(chǔ)上,針對(duì)OPDM系統(tǒng)頻率偏移的顯現(xiàn)和問題,提出一種頻偏補(bǔ)償?shù)姆椒?。因此,需要?duì)接收端進(jìn)行頻偏補(bǔ)償。但在OFDM系統(tǒng)中,由于發(fā)送端和接收端的振蕩器之間存在不匹配性,引入了載波頻率偏移。. . . . .目 錄目 錄 1摘 要 2Abstract 31 研究背景 1 移動(dòng)通信的發(fā)展歷程 1 OFDM技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介 42 OFDM技術(shù)概述 4 OFDM基本原理 4 OFDM技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn) 5 OFDM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) 5 OFDM技術(shù)的缺點(diǎn) 6 OFDM技術(shù)的應(yīng)用 6 領(lǐng)域一:高清晰度數(shù)字電視廣播 6 領(lǐng)域二:無線局域網(wǎng) 7 領(lǐng)域三:寬帶無線接入 7 領(lǐng)域四:3GCDMA的新概念 73 OFDM系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的實(shí)現(xiàn) 7 OFDM系統(tǒng)框圖 7 OFDM系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 8 OFDM中FFT實(shí)現(xiàn) 9 載波頻偏對(duì)OFDM系統(tǒng)的影響 9 OFDM的頻率同步算法 104 CORDIC算法原理與FPGA實(shí)現(xiàn) 13 CORDIC算法概述 13 用于頻偏校正的CORDIC算法的旋轉(zhuǎn)模式 13 CORDIC算法的FPGA實(shí)現(xiàn) 15 硬件的整體結(jié)構(gòu)圖 15 加法器的設(shè)計(jì) 15 移位器的設(shè)計(jì) 16 CORDIC核心算法的設(shè)計(jì) 16 仿真結(jié)果及分析 18參考文獻(xiàn) 1摘 要在移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域,OFDM(orthogonal Frequeney Division Multiplexing,正交頻分復(fù)用)系統(tǒng)以其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)及良好的傳輸效果逐漸被推廣應(yīng)用。OFDM系統(tǒng)頻譜利用效率高,抗多徑衰落能力強(qiáng),有利于無線多媒體傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn),并且能夠集中發(fā)送功率,擴(kuò)大覆蓋范圍,使功率放大器變得簡(jiǎn)單和便宜,因此在第四代移動(dòng)通信中具有良好的發(fā)展前景。頻偏會(huì)破壞子載波之間的正交性,降低整個(gè)系統(tǒng)的性能。目前OFDM技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于廣播式的音頻、視頻領(lǐng)域和民用通信系統(tǒng)中,主要的應(yīng)用包括:非對(duì)稱的數(shù)字用戶環(huán)路(ADSL)、ETSI標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字音頻廣播(DAB)、數(shù)字視頻廣播(DVB)、高清晰度電視(HDTV)、無線城域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)(WLAN),甚至3G的CDMA也開始引入OFDM技術(shù)思想以提升其性能。對(duì)頻偏補(bǔ)償中大量采用的CORDIC算法進(jìn)行了具體的分析和解剖,采用硬件描述語(yǔ)言編寫相關(guān)實(shí)現(xiàn)的代碼,并在FPGA中仿真通過。 frequency offset pensation algorithm。 FPGA 學(xué)習(xí)參考1 研究背景 移動(dòng)通信的發(fā)展歷程進(jìn)入21世紀(jì)以來,無線通信技術(shù)正在以前所未有的速度向前發(fā)展,近十年幾乎是按著指數(shù)方式遞增。目前普遍觀點(diǎn)是,下一代的無線通信網(wǎng)絡(luò)將是基于統(tǒng)一的IPv6包交換方式,向用戶提供的峰值速率超過looMbi比,并能支持用戶在各種無線通信網(wǎng)絡(luò)中無縫漫游的全新網(wǎng)絡(luò)。在當(dāng)前能提供高速率傳輸?shù)母鞣N無限解決方案中,以正交平分復(fù)用(OFDM)為代表的多載波調(diào)制技術(shù)是最有前途的方案之一,這也預(yù)示著正交平分復(fù)用將是B3G、4G中最為主流的調(diào)制技術(shù)。隨著用戶數(shù)量的急劇增加,傳統(tǒng)的大區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)很快達(dá)到了飽和狀態(tài),無法滿足服務(wù)要求。在取得巨大成功的同時(shí)也暴露了一些問題,諸如:頻譜效率低,有效地頻譜資源和無限的用戶容量的矛盾十分突出。其次,模擬系統(tǒng)存在同頻干擾和互調(diào)干擾,且保密性較差,所以在日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中己被逐步淘汰。之后美國(guó)的DAMPS和日本的JDC等系統(tǒng)也相繼投入使用,這些系統(tǒng)的空中接口都采用時(shí)分多址(TDMA)的接入方式。第二代數(shù)字蜂窩系統(tǒng)較FDMA系統(tǒng)有許多的優(yōu)勢(shì):頻譜利用率較高,系統(tǒng)容量大,保密性好,語(yǔ)音質(zhì)量高等。目前使用GSM的用戶占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的97%。故為第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的出現(xiàn)指明了前景,并為其奠定了夯實(shí)的基礎(chǔ)。1992年國(guó)際電聯(lián)ITU的世界無線電管理會(huì)議為FPLMTs確定了ZGHz周圍的頻譜。IMT2000支持的網(wǎng)絡(luò)被稱為第三代移動(dòng)通信系統(tǒng),簡(jiǎn)稱3G,它支持速率高達(dá)ZMbi吮的業(yè)務(wù),而且業(yè)務(wù)種類涉及語(yǔ)言、數(shù)據(jù)、圖像以及多媒體等業(yè)務(wù),目前主流的三大標(biāo)準(zhǔn)為歐洲提出的wcDMA、美國(guó)提出的cDMA2000和我國(guó)自主提出的TD一SCDMA,主要特點(diǎn)可以概括如下:全球普及和全球無縫漫游,使用共同的頻段,全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)??焖僖苿?dòng)環(huán)境下最高速率達(dá)144kbi燈s,室外到室內(nèi)或步行環(huán)境最高達(dá)到384kbi瓏,室內(nèi)環(huán)境最高速率達(dá)ZMkbi比。在ZG與3G技術(shù)之間,比如中國(guó)移動(dòng)的GPRS和中國(guó)聯(lián)通即將推出的cDMAlx技術(shù)。T實(shí)驗(yàn)室等研發(fā)機(jī)構(gòu)正在研究第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)(4G)技術(shù)。第四代移動(dòng)通信必須可以容納龐大的用戶數(shù)、達(dá)到高數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蠛透纳片F(xiàn)有通信品質(zhì)。其概念也可以成為廣帶接入和分布網(wǎng)絡(luò),它具有非對(duì)稱的超過ZMbi燈s的數(shù)據(jù)傳輸能力I3]。同時(shí),第四代移動(dòng)通信還應(yīng)該是多功能集成的款待移動(dòng)通信系統(tǒng),使寬帶接入IP系統(tǒng)。4G網(wǎng)絡(luò)具有如下優(yōu)點(diǎn):(1) 兼容性好網(wǎng)絡(luò)外部接口多種多樣,4G將融入各種無線接入技術(shù),每種接入技術(shù)都根據(jù)它的覆蓋范圍、帶寬或時(shí)延提供不同的服務(wù),但它們具有一個(gè)共同的部分—無線接入網(wǎng)(RAN)接口。(3)靈活性更強(qiáng)4G系統(tǒng)采用多項(xiàng)智能技術(shù),使系統(tǒng)對(duì)通信過程中變化的業(yè)務(wù)流大小做出相應(yīng)處理,以滿足通信要求。(4)無線頻譜率用率更高無線頻譜資源是一種有限且珍貴的通信資源,4G技術(shù)將以幾項(xiàng)突破性技術(shù)為基礎(chǔ)(如OFDM技術(shù)、無線接入技術(shù)、光線通信技術(shù)和軟件無線電技術(shù)等),提高無線頻率的使用率和系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)性。空分多址將會(huì)采取自適應(yīng)波束,如同無線電波一樣連接到每一個(gè)用戶,從而使無線系統(tǒng)容量