基于fpga的ofdm基带发射机的设计与实现

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1、大连海事大学硕士学位论文基于FPGA的OFDM基带发射机的设计与实现姓名：李丹丹申请学位级别：硕士专业：信息与通信工程（通信与信息系统）指导教师：王莹20100601中文摘要摘要OFDM是自20世纪80年代开始兴起的一种在无线信道上实现高速数据传输的多载波调制技术。它在频域内把串行的高速数据分配到并行的子信道上传输，各子载波相互正交，频谱允许有50％的重叠，提高了频谱利用率，并且可以有效对抗多径干扰，克服了多径传播对无线通信带来的影响，因而受到广泛的关注。欧洲的DAB和DVB标准、IEEE802．11无线局域网、WiMAX无线城域网以及下一代的移动通信都采用了OFDM技术。

2、本文主要针对OFDM作为WiMAX的物理层实现方式这一应用来介绍OFDM的原理、关键技术以及设计实现。WiMAX技术是由IEEE802．16工作组制定的无线城域网宽带接入技术，它具有覆盖范围大、数据传输速率高、业务功能丰富、安全性高等优势，所以自诞生之日起就受到全世界的关注。本文首先简要介绍了OFDM的发展应用，WiMAX及其技术优势和发展现状，之后详细阐述了OFDM的原理与涉及到的关键技术。最后重点介绍基于IEEE802．16d的OFDM发射机的设计与实现。在OFDM的发射端，将一定速率的二进制数据经过扰码、编码、交织、16QAM调制、插入导频补零、逆傅里叶变换、加循环前

3、缀、加窗等模块处理后进行数字上边频。OFDM发射机的设计过程中涉及到的信道带宽、OFDM符号周期、循环前缀长度、载波间隔等参数按照IEEE802．16d标准规定设置。文中详细介绍了OFDM各个模块的设计方法和实现过程并给出ModelSim仿真的结果。最后，在Xilinx公司的Virtex．IIProFPGA开发板上进行硬件实现并通过在线逻辑分析仪(ChipScopePro)观测FPGA内部信号。综上，本文实现了一个完整的OFDM系统发射端的设计、仿真与硬件实现，具有一定的实用性，可以广泛应用到通信系统中。关键词：0FDM；WiHAX；IEEE802．16d英文摘要ABSTR

4、ACTOFDMisamulti·-CalTiesmodulatingtechniquewhichearltransrnithigh·-speeddatasonwirelesschannelanditispopularsincethe1980s．Infrequencydomainitsplitsserialhi班一speeddatastobetransmittedinparallelsub-channelsandthesecarriersaleorthogonalbyappropriatelychoosingfrequencyspacesbetweenthem．50％freq

5、uencyspectrumoverlapisallowedSOitCanimproveutilizationofspeetnnn．OFDMcanreducemultipathinterferenceeffectivelyandovercometheeffecttowirelesscommunicationcausedbymultipathtransmittingSOOFDMispaiddoseattention．OFDMtechnologyisusedwidelyinDABandDVBstandardinEurope，IEEE802．11wirelessLAN，WiMAXw

6、irelessMANandthenextgenerationcommunication．Thisdissertationwillintroducetheprinciple，application,designandimplementationofOFDMasOFDMisthemaintechnologyofWiMAXphysicallayer．WiMAXisakindofwirelessmetropolitanareanetworkbroadbandaccesstechnologyanditisdevelopedbytheIEEE802．16WorkingGroup．Ith

7、asservealadvantages，suchasalargecoveragearea,highdatatransmissionspeed，richbusinesses，highseeurityandSOon,S0itgains、)I，idespreadattention．ThisintroducesthedevelopmentandapplicationofOFDM，WiMAXanditstechnicaladvantagesanddevelopmentstatusbriefly,andthenelaborat