宽带OFDM传输系统研究、仿真与部分模块实现

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1、浙江大学硕士学位论文宽带OFDM传输系统研究、仿真与部分模块实现姓名：谭磊申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：陈文正;张朝阳20050125浙江大学硕士学位论文摘要未来通信技术和通信系统正朝着“宽带化”和“移动性”两个方向发展，以满足人们对图像、视频等高速率数据业务日益增加的业务需求，同时又在保证服务质量的前提下支持移动环境下的数据传输，如高分辨率实时图像业务、会议电视虚拟现实业务等，从而实现“任何人(Whoever)在任{rar地方(Wherever)任何时间(Whenever)可以同任何对方(Whomever)进行任何形式(Whatever)的通信”。

2、OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)技术由于具有对频率选择性和多径信道良好的抵抗能力，近年来成为了无线通信领域里的研究热点，目前业内人士普遍认为它将应用于下一代移动通信系统Beyond3G和宽带无线接入技术中并被视为核心技术。虽然OFDM是一种优良的宽带传输技术，但是它也存在致命的弱点，那就是它对误差比较敏感。当接收信号存在载波频偏时，如果不进行频偏补偿的话，将会直接破坏子载波间的正交性引起载波间干扰ICI(Inter-ChannelInterference);而信道传输时延、采样时钟相位和频率的偏差则会引起符号定

3、时偏差，造成相位旋转，严重的还会引起符号间干扰IS[(InterSymbolInterference)并进而造成ICI;另外，信号经过无线信道传输时会有衰落，如不补偿信道影响的话将会无法正确解调信号。因而，研究OFDM系统，特别是信号同步和信道估计技术具有非常重要的意义。本文首先介绍了OFDM技术的应用背景，简要概括了OFDM技术所涉及的各种通信系统领域的发展情况。第二章作为全文理论研究的核心内容，主要研究了接收机的信号同步。首先给出了OFDM系统理论模型，在此基础上从理论角度分析了同步误差对接收信号的影响并引出了接收机同步需要解决的问题。接着给出了物理层同步链路仿真

4、解决方案，解析的分析了同步各环节的算法并给出了仿真曲线。第三章阐述了OFDM系统的信道估计方法。给出了无线信道的理论模型，分析了信道对于传送信号的影响。最后介绍了OFDM信道估计方法，比较了各种方法的性能，并给出了仿真性能曲线。第四章介绍了数字基带系统设计中数字前端设计。发送端包括整数倍零值内插、升采样滤波和升采样以及数字中频上变换，接收端包括数字下变频、整数倍抽取、降采样滤波和降采样。最后给出了数字前端仿真得到的频谱图以及用FPGA实现并用频谱分析仪测量得到的实际信号频谱图。第五章作为全文的结束，首先介绍了OFDM基带传输系统实现的系统硬件平台，然后详细阐述了基带系

5、统核心模块一高速定点FFT(FastFourierTransform)流水线处理器的FPGA(FieldProgrammableGateArray)设计实现。关键词:宽带无线接入，OFDM,同步，信道估计，数字前端，基带系统，FFT浙江大学硕士学位论文AbstractTomeetthedemandofhighratedatumservicesuchasphotoandvideogrownwithdays,andatthesametimetosupportdatumtransmissioninmobileenvironmentsuchashighdefinitionre

6、altimephotoservice,virtualmeetingtelevisionserviceandsoon,underprerequisiteofqualityofservice，Twotrendsas"broadband"and"mobility"takeoninthedevelopmentoffuturecommunicationtechniquesandsystems.Andthegoalistorealize'Whoever,Wherever,Whenever,WhomeverandWhatevercommunications".Forthesakeo

7、fgoodimmunitiestofrequencyselectiveandmulti-pathwirelesschannel,OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)appealstoresearchersinthefieldofwirelesscommunication.Andinthisarea,it'sacommonsensethatOFDMwillbeappliedtonextgenerationmobilecommunicationsystem-Beyond3Gandbroadbandwi