基于FPGA的宽带OFDM系统的设计与实现.pdfVIP

学兔兔 第1期 (总第164期) 机 械 工 程 与 自动 化 No．1 2011年 2月 MECHANICAL ENGINEERING 8L AUTOMATION Feb． 文章编号：1672—6413(2011)01—0063—03 基于FPGA的宽带OFDM 系统的设计与实现 赵冠楠，梁风梅 (太原理工大学信息工程学院，山西 太原 030024) 摘要：介绍了一种基于FPGA的宽带OFDM 系统的设计实现，分析了OFDM调制器和OFDM解调器中的关 键技术，重点给出了FFT／IFFT运算单元的设计实现方法，并对FPGA的OFDM系统实现进行了描述。最后 利用Xilinx的Spartan一3系列FPGA器件实现了整个OFDM系统设计。通过测试，论证了方案的可行性。 关键词：正交频分复用；FPGA；同步；FFT 中图分类号：TN76 文献标识码：A 0 引言 理过程，它是整个数据的数字信号处理部分，为整个 近年来，在数字音频广播(DAB)系统、数字视频 系统设计的重点。信号的接收发送部分包括了信号的 广播(DVB)系统、高清晰度电视(HDTV)以及无线局 接收和发送、数据接收发送的同步，确保信号发送接 域网(wI AN)中都采用了正交频分复用(Orthogonal 收的准确性。 Frequency Division Multiplexing，OFDM)调制技术作 为信道的传输手段。在第四代移动通信中，OFDM技 叵悃 一 术也已成为其开发的核心技术。本文介绍了一种使用 FPGA来实现宽带OFDM系统的设计方法，并重点讨 部 论了OFDM 系统中数字基带处理和信号的接收发送 分 4／ —_-1(发送)r] 0『’固 J【 部分的关键技术，最后利用 Xilinx公司的Spartan--3 系列FPGA实现了整个方案。 ● ● ● FVF(接收) IFFT(发送) 1 宽带OFDM系统的设计方案 接 收 ●●●●●●●…●●…●●●●●●●●…●●●● ●＼『／ L 一 J[ 1．1 总体设计方案 雾 宽带OFDM通信系统结构如图1所示。其中上半 部分为发送部分，其过程为：发送数据进行编码、交 亘悃 一 织处理、调制后，将调制符号分配到各子载波上，经 信号接收发送部分 数手基带处理部分 过插入导频信息、串并变换，再经过快速傅里叶逆变 图1 0FDM系统结构框图 换(IFFT)运算得到时域的0FDM符号，添加循环前 1．2 数字基带处理的设计方案 缀获得完整的OFDM时域数字信号，最后通过DAC 在数字基带处理部分，采用 QAM(Quadrature 转换经过射频模块把信息发送到无线信道中。下半部 Amplitude Modulation，正交幅度调制)调试方式对数 分是接收部分，与发送端是个相反的过程，系统通过