OFDM-MIMO系統(tǒng)發(fā)射機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究與FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)系統(tǒng)因其頻譜利用率高、抗頻率選擇性衰落、抗碼間干擾能力強(qiáng)等眾多優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于寬帶高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，而OFDM與MIMO(Multi-Input Multi-Output)技術(shù)的結(jié)合也被廣泛認(rèn)為是未來無線通信的關(guān)鍵技術(shù)之一。OFDM的基本原理是將頻域中的一個(gè)寬帶信道劃分成多個(gè)重疊的子信道并行地進(jìn)行窄帶傳輸，每個(gè)子信道上用一個(gè)子載波承載數(shù)據(jù)。在

2、接收端，只要各子信道上子載波正交，就可以將各信道上的數(shù)據(jù)正確分離，由于具有多個(gè)載波，頻帶利用率將會(huì)大大提高。同時(shí)，OFDM可以采用FFT(Fast Fourier Transform)算法來進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)，十分便于硬件實(shí)現(xiàn)。但是OFDM也有功率峰值功率比過大以及對(duì)頻偏敏感等缺點(diǎn)，在應(yīng)用的時(shí)候需要采用各種方法來克服。 針對(duì)大容量通信機(jī)項(xiàng)目，電子科技大學(xué)抗干擾實(shí)驗(yàn)室研究并設(shè)計(jì)了一種基于OFDM-MIMO鏈路的通信系統(tǒng)方案，根據(jù)無線信

3、道的復(fù)雜性和系統(tǒng)數(shù)據(jù)量要求，設(shè)計(jì)了適合的幀結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)上擬采用FPGA＋DSP的硬件架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了大容量通信機(jī)收發(fā)鏈路的基本功能。 本文作為大容量通信機(jī)項(xiàng)目的重要組成部分之一，重點(diǎn)負(fù)責(zé)OFDM-MIMO通信機(jī)發(fā)射端關(guān)鍵技術(shù)的算法研究和FPGA實(shí)現(xiàn)，主要包括OFDM調(diào)制與組幀、數(shù)字上變頻以及與此相關(guān)的USB接口、DSP接口的FPGA實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)的FPGA芯片采用Xilinx公司Virtex-II Pro系列產(chǎn)品--XC2VP70，設(shè)計(jì)

4、平臺(tái)采用Xilinx公司的ISE系列軟件。本論文在前期的OFDM系統(tǒng)算法基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)加入了抑制帶外輻射的OFDM加窗模塊以及緩解高PAPR(Peak to Average Power Ratio)問題的功率峰均比抑制模塊，經(jīng)過編程實(shí)現(xiàn)、仿真測(cè)試和電路驗(yàn)證，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)發(fā)射端的功能，使性能符合設(shè)計(jì)要求。同時(shí)，針對(duì)放大器的非線性失真問題，本文討論了一種基于自適應(yīng)預(yù)失真算法的高效的FPGA實(shí)現(xiàn)方案，為預(yù)失真器在OFDM通信系統(tǒng)中的應(yīng)用提供了一