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OFDM信道調(diào)制解調(diào)的仿真及其FPGA設(shè)計(06-100)

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作者:桂林電子科技大學(xué) 通信與信息工程系 李棟玉 歐陽寧 時間:2008-04-03 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏
  系統(tǒng)如圖2所示,系統(tǒng)的調(diào)制和解調(diào)分別由IFFT和FFT完成。首先將串行輸入數(shù)據(jù)d0,d1...,d(N-1)變換成并行數(shù)據(jù),接下來進行編碼和星座圖映射,得到頻域數(shù)據(jù)。經(jīng)過IFFT后相當(dāng)于調(diào)制到正交的N個f0,f1,...,fN-1子載波,完成正交頻分復(fù)用。接下來加入循環(huán)前綴,進行并/串轉(zhuǎn)換,數(shù)/模轉(zhuǎn)換,再調(diào)制到高頻載波上發(fā)送。如果是基帶傳輸,則不需要進行載波調(diào)制。

  在接收端進行相反的操作,使用N個相同的子載波進行N路解調(diào),再將這N路解調(diào)信號并串輸出,復(fù)現(xiàn)發(fā)送的原始信號。經(jīng)過FFT變換后的數(shù)據(jù)相當(dāng)于將時域數(shù)據(jù)再轉(zhuǎn)換成頻域數(shù)據(jù),即完成了信號的解調(diào)。

本文引用地址:http://2s4d.com/article/81189.htm

  OFDM調(diào)制原理雖然是用N個正交的載波分別調(diào)制N路子信道碼元序列,但實際中很難獨立產(chǎn)生N個正交的載波。所以O(shè)FDM多采用VLSI技術(shù),用FFT代替多載波調(diào)制和解調(diào)。當(dāng)子信道數(shù)目比較多的時候,采用FFT可以大大減少系統(tǒng)的復(fù)雜度。而的并行乘法器和加法器結(jié)構(gòu)容易硬件實現(xiàn)OFDM的核心運算,有效地提高了OFDM調(diào)制解調(diào)速度。

  軟件仿真與設(shè)計

  隨著和VLSI的發(fā)展,大量的EAB(嵌入式陣列塊)、LE(邏輯單元)、內(nèi)嵌乘法器和高速FIFO存儲器帶來了OFDM/COFDM的實用化,為OFDM提供了硬件支持。軟件上可以采用MATLAB、硬件描述語言VHDL、QuartusⅡ等軟件進行仿真與設(shè)計。

  仿真過程中采用了隨機信號作為輸入信號,經(jīng)過4QAM編碼映射后進行再IFFT調(diào)制,然后進入信道進行數(shù)據(jù)傳輸,每幀信號為512點;同時采用簡單的11點數(shù)字離散信道,其值為:[0.05 -0.063 0.088 -0.126 -0.25 0.9047 0.25 0 0.126 0.038 0.088]。

  在一般OFDM系統(tǒng)中為使IFFT和FFT前后的信號功率保持不變,當(dāng)N=2m(m為正整數(shù))時,作如下定義:

  

  采用16位定點算法,這便意味著要考慮溢出問題。對于基-2 FFT,為了防止溢出,可以采用以下辦法:將每一個蝶算后的數(shù)據(jù)右移1bit,即相當(dāng)于將該數(shù)做除2處理。這樣,加入總衰減比例因子,將比例因子分散到各步計算中。這種情況下,輸出不是原來定義的離散傅里葉變換,而是它的。而對于基-2 IFFT,這個比例因子正是公式中需要的,所以實現(xiàn)的IFFT便是最終結(jié)果。



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