OFDM信道估计模块运算部件的FPGA设计.pdf

东南大学
硕士学位论文
OFDM信道估计模块运算部件的FPGA设计
姓名:邱池
申请学位级别:硕士
专业:电磁场与微波技术
指导教师:于东海
20070301
摘要,际跬ü鲂道分为多个带宽相等并行传输的子信道,通过将信息经过子信道独立传输来实现通信,子低惩ü非白豪聪调制解调降低了系统实现的复杂度。由于其频谱利用率高。抗多径能力强,在多种通信场合中都得到了应用。虽然有着上述优点,但为了低持斜匦胧迪值囊换贰适于宽带通信系统的信道估计模块模型。其次研究了加法器电路和乘法器电路的实现,包括进位行波加法器,曼彻斯特进位链,超前进位加法器和乘法原理,阵列乘法器,的除法器设计算法,包括数字循环算法,基于函数迭代的算法,以及惴ㄗ魑>咛迨迪值姆椒āJ呛螅正交频分复用信道的正交性可以保证最大限度的利用频谱资源。间干扰,通过准确的恢复信号,信道估计是本文正是针对接收机中的信道估计模块的运算部件的实现进行了研究。⒘树乘法器及嗦胨惴ǎ⒎治隽烁髦值缏返奶匦约坝湃钡恪=幼叛芯苛思钢种饕惴ǎ结合信道估计的特点选择了函数迭代和前面的设计的基础上在酒鲜迪至饲懊娴纳杓品桨浮关键词:正交频分复用、信道估计、、运算单元、摘要疍
/,簍猚簍猻猚,瓵瑃瑃瓼甌甌,.瑆—
研究生签名:——导师签名:研究生签名:——日东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明期:日本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布括刊登谌ǘ洗笱а芯可喊炖怼
第一章绪论际跫蚪正交频分复用是一种多载波调制方式,通过减小和消除码间串扰的影响来克服信道的频率选择性衰落。它的基本原理是将信号分割为鲎有藕牛缓笥肗个子信号分别调制鱿嗷フ坏淖釉夭āS捎谧釉夭ǖ钠灯紫嗷ブ氐蚨梢缘玫浇细叩钠灯仔技术的广泛应用迈出了坚实的第一步。他们的工作解决了如何快速有效地实现调制解调的问题,避免了使用一组子载波振荡器来产生子载波信号,这样简化了系统的硬件规模,为实现的全数字化方案作了理论上的准备。但是他们并没有解决如何在多径信遂中消除信道闻干扰头盼矢扇。期扩展,有敛地将信道与发送信号之间的线性卷积近似成循环卷积——对应为频域的乘积,成功地解决了载波间正交性难以维持的问题。当的长度大于信道脉冲响应时能很好的保适合于从有线通信到无线通信的广泛应用领域,要实现一个实用意义上的系统,还有若干重要问题有待研究。信道估计问题是研究的一个重点。信道估计主要有的性能与导频信息的传输方式有关。对于通信系统。信道估计的算法很多。信道估计从大的角度可以分为非盲估计和盲估计以及在此基础上产生的半亩估计。与传统的非盲信一般收敛速度较慢,这阻碍了它在实际系统中的应用。在实际的应用中还主要是以非盲信道率。近几年在无线通信领域得到了广泛的应用。】中指出多路正交载波的调制解调可以利朋疘纯焖偈迪帧N狾年,甈和甊4葱缘亟非白,】技术引入,解决了这一问题。他们不是在符号间插入另外设计的保护间隔,而是插入符号的周证子信道之间的正交性。同时这种技术也带来了正比于蚝度的能量损失,但是只要系统实现良好的同步,付出这些代价是非常有价值的。两个问题:一是导频信息的选择。由于无线信道常常是衰落信道,需要不断对信道进行跟踪,因此导频信息也必须不断地传送;二是复杂度较低和导频跟踪能力良好的信道估计器的设计。在实际设计中,导频信息的选择和最佳估计器的设计通常又是互相关联的,因为估计器道估计技术相比,盲信道估计技术使得系统的传输效率大大提高,然而由于盲信道估计算法估计为主。
运算部件的研究及意义研究内容与方向路已经从最初的每片载几十门发展到了如今的上百万门。在集成电路高速发展的今天,出现考且桓鲋匾5模埠苡惺导室庖宓难芯糠较颉U饨苯佑跋斓秸鱿低承阅艿暮攵設低持械男诺拦兰颇随着半导体工艺的进步和处理器设计技术的发展,运算部件的集成度越来越高。集成电了一系列新颖的集成电路设计方法,其中现场可编程逻辑器件的出现更为广大的杓这提供了一个低成本,高教的设计方法。然而由于传统的可编程逻辑器件并不是针对而设计,因此在利用可编程逻辑器