【摘 要】
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OFDM技术是被无线局域网标准IEEE802.11a选中作为其物理层的接入技术。OFDM系统就是正交频分复用系统,它是一种特殊的多载波调制解调系统。它的特殊性体现在它的各个子载波的
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OFDM技术是被无线局域网标准IEEE802.11a选中作为其物理层的接入技术。OFDM系统就是正交频分复用系统,它是一种特殊的多载波调制解调系统。它的特殊性体现在它的各个子载波的频谱是互相重叠但是严格正交的,频谱重复说明它的频谱利用率比常规多载波系统要高,而互相正交则保证了能够正确解调。OFDM系统具有对抗多径衰落,抵抗窄带噪声的特点,但它的特殊结构也导致其对系统的同步性能提出了很高要求。本文搭建了一个基于FPGA芯片的OFDM基带模拟传输的一个硬件平台,在其中实现了基本的OFDM数据的调制解调和符号同步功能,可在这个系统基础上进行OFDM相关算法的验证,方便实验室进行后续研究。FPGA芯片由于其内部具有丰富的功能模块和逻辑资源,能够根据设计者需要进行所需功能的开发,广泛用于理论算法的实现和系统架构的验证。通常在进行OFDM系统的硬件实现时,要么是选择性能高、资源多的高端FPGA芯片,要么是选用DSP和FPGA芯片分别实现算法和时序控制功能,实现成本较高,实现难度也比较大。本文中的设计将发射机与包含符号同步模块的接收机分别在单个中低端FPGA芯片中进行了实现,降低了实现的成本与难度。本文首先进行了系统方案的设计,选定了要实现系统的结构组成和系统参数,根据方案进行分析确定了FPGA芯片和AD、DA芯片的选型,进行了外围电路的设计,对制作出来的PCB电路板进行了芯片和接口的调试;之后使用Xilinx公司的ISE综合开发工具进行了系统中各个功能模块的设计,特别是符号同步模块和采样频率同步模块进行了结构设计和硬件实现时的简化,并在ModelSim中进行了波形仿真;最后,使用PCB电路板进行了数据调制解调的实现,将解调后的数据通过UART模块串行传输给上位机进行了收发数据的对比分析,结果比较满意。
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