基于FPGA的CCK调制解调算法的研究与实现

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无线局域网(WLAN)技术融合了无线通信技术与计算机网络技术的特点,已经成为个人通信的一个重要组成部分,能够符合人们随时随地构筑宽带无线网络的需求,在现实及未来的社会生活中已得到广泛的应用。IEEE802.11b标准的制定是无线局域网技术发展的一个里程碑。IEEE802.11b标准是当前主流的WLAN标准之一,而且符合该标准的产品占有相当大的市场份额。本文重点研究补码编码键控(CCK)的调制解调算法原理和CCK解调中核心的快速沃尔什变换(FWT)算法。作为IEEE802.11b标准中关键的调制技术,CCK码字具有良好的相关特性,能够在高速率传输数据的同时有效地克服多径效应。本文首先对WLAN的结构和特点进行了简单介绍,对其中的IEEE802.11b标准进行了研究,并着重分析了其物理层基带部分的结构和规范。然后,系统地介绍了CCK码的特点,针对802.11b中的具体应用,对FWT模块做了改进,减少了运算次数;运用一种分步计算结构进行运算,节省了近一半的电路。通过比较可以发现,在11Mb/s的传输速度下,采用改进的快速沃尔什变换模块的分步计算结构能显著地减少运算量和电路规模。接下来,通过在Matlab中对调制和解调方案的仿真,得到了正确的理论数据,并验证了系统设计的可行性。最后,使用硬件描述语言Verilog对实际接收中的CCK解调系统进行了设计,而后将整个系统在ModelSim中进行了功能仿真,最终基于FPGA平台开发出了实际的CCK解调电路。
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