OFDM系統(tǒng)同步偏差的補償及FPGA實現(xiàn)
發(fā)布時間:2020-12-30 14:03
高效的頻譜利用率、高傳輸速率和高可靠性是數(shù)字領域的發(fā)展趨勢,研究OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交頻分復用)這樣一種高效傳輸和高頻譜利用率的多載波技術的可靠性接收就顯得非常有意義。它有諸多優(yōu)點的同時,也伴隨著對偏差敏感的缺點,本文對OFDM系統(tǒng)中同步誤差的來源和影響進行了分析,提出了OFDM系統(tǒng)同步偏差的補償方案。為了檢驗設計的實用性,論文依據(jù)IEEE802.11a標準進行了全文的設計和驗證,提出了完整的數(shù)字解調(diào)方案,該方案包含幀同步、載波同步、符號同步、信道估計與均衡、采樣頻偏同步、解調(diào)等模塊,完成了OFDM系統(tǒng)同步偏差的補償及整個系統(tǒng)的FPGA實現(xiàn)。通過對定時偏差的研究和分析,發(fā)現(xiàn)定時偏差會造成符號間干擾,導致解調(diào)性能減弱。將定時同步分為幀同步和符號同步,就可靠性而言,比較選取了延時相關加上長度保持的幀同步算法,就峰值檢測模糊問題,選取了基于互相關的符號同步算法進行偏差補償。為了減低資源消耗,硬件設計上采用了滑動窗口累加思想和量化思想。載波頻偏會造成子載波間干擾和相移,嚴重影響解調(diào)性能。在比較了算法的精度和復雜度的基...
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:107 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
聯(lián)合輸出時序邏輯仿真
合前面五章對 OFDM 同步偏差的補償設計方案,設計完成整個模塊的測試和驗證。根據(jù)第二章中的系統(tǒng)參數(shù)指標進行設置,得到發(fā)射信號,對信號的頻譜進行檢測,得到6-2所示的頻譜圖。由圖6-2可以看出,信號中頻100MHz,帶寬20MHz。在對其下變頻后的數(shù)據(jù)進行頻譜檢測,得到如圖 6-3 所示的頻譜圖。從圖 6-3 可以看出,信號已經(jīng)下調(diào)到了基帶,帶寬仍舊是 20MHz。后續(xù)各算法模塊都是在下變頻后的數(shù)據(jù)上進行的。
78圖 6-3 基帶信號頻譜圖6.2 幀同步模塊測試幀同步是接收系統(tǒng)同步過程中的第一步,按照第三章中幀同步的 FPGA 實現(xiàn)方式編寫代碼并將 bit 文件和 cdc 文件下載到 FPGA 中后,用 Chipscope 抓取到如圖 6-4 和 6-5 所示的測試結果。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]電力無線專網(wǎng)中一種OFDM載波同步算法[J]. 馬濤,馮寶,蔡世龍,李洋. 太赫茲科學與電子信息學報. 2017(05)
[2]一種改進的OFDM/OQAM系統(tǒng)頻偏與信道估計算法[J]. 張大煒,李悅. 無線電工程. 2015(12)
[3]用于地鐵的OFDM測距雷達的FPGA實現(xiàn)[J]. 駱鐘頻,陳曉,武藝鳴,劉若然,鄭國莘. 電子測量技術. 2015(03)
[4]相干光OFDM系統(tǒng)中基于導頻輔助的采樣時鐘頻率偏差估計和補償算法[J]. 李寶,余建軍,何晶,陳明,陳林. 光子學報. 2015(01)
[5]時變信道下OFDM系統(tǒng)載波頻偏估計[J]. 張軍龍,劉立程. 計算機仿真. 2014(02)
[6]OFDM系統(tǒng)采樣時鐘同步算法[J]. 張紅,趙翌. 現(xiàn)代電子技術. 2013(05)
[7]Gardner算法在OFDM采樣率同步中的應用[J]. 王磊,徐大專. 電子與信息學報. 2011(04)
[8]聯(lián)合迭代解調(diào)譯碼算法的短波FH/OFDM系統(tǒng)的性能分析[J]. 熊俊俏,甘良才,朱毅超. 電子與信息學報. 2010(12)
[9]一種多徑信道下OFDM符號定時同步算法[J]. 李鵬,周革強. 飛行器測控學報. 2009(06)
碩士論文
[1]OFDM系統(tǒng)的信號解調(diào)與測試算法的研究及實現(xiàn)[D]. 張朋坤.電子科技大學 2018
[2]基于訓練序列的OFDM系統(tǒng)符號同步算法設計與實現(xiàn)[D]. 李鑫.東南大學 2017
[3]突發(fā)系統(tǒng)中OFDM同步技術研究[D]. 蔡學福.山東大學 2016
[4]高性能FFT處理器的研究與FPGA實現(xiàn)[D]. 梁赫西.華中科技大學 2011
[5]OFDM系統(tǒng)中同步技術研究與FPGA實現(xiàn)[D]. 虢正兵.重慶大學 2010
本文編號:2947767
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:107 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
聯(lián)合輸出時序邏輯仿真
合前面五章對 OFDM 同步偏差的補償設計方案,設計完成整個模塊的測試和驗證。根據(jù)第二章中的系統(tǒng)參數(shù)指標進行設置,得到發(fā)射信號,對信號的頻譜進行檢測,得到6-2所示的頻譜圖。由圖6-2可以看出,信號中頻100MHz,帶寬20MHz。在對其下變頻后的數(shù)據(jù)進行頻譜檢測,得到如圖 6-3 所示的頻譜圖。從圖 6-3 可以看出,信號已經(jīng)下調(diào)到了基帶,帶寬仍舊是 20MHz。后續(xù)各算法模塊都是在下變頻后的數(shù)據(jù)上進行的。
78圖 6-3 基帶信號頻譜圖6.2 幀同步模塊測試幀同步是接收系統(tǒng)同步過程中的第一步,按照第三章中幀同步的 FPGA 實現(xiàn)方式編寫代碼并將 bit 文件和 cdc 文件下載到 FPGA 中后,用 Chipscope 抓取到如圖 6-4 和 6-5 所示的測試結果。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]電力無線專網(wǎng)中一種OFDM載波同步算法[J]. 馬濤,馮寶,蔡世龍,李洋. 太赫茲科學與電子信息學報. 2017(05)
[2]一種改進的OFDM/OQAM系統(tǒng)頻偏與信道估計算法[J]. 張大煒,李悅. 無線電工程. 2015(12)
[3]用于地鐵的OFDM測距雷達的FPGA實現(xiàn)[J]. 駱鐘頻,陳曉,武藝鳴,劉若然,鄭國莘. 電子測量技術. 2015(03)
[4]相干光OFDM系統(tǒng)中基于導頻輔助的采樣時鐘頻率偏差估計和補償算法[J]. 李寶,余建軍,何晶,陳明,陳林. 光子學報. 2015(01)
[5]時變信道下OFDM系統(tǒng)載波頻偏估計[J]. 張軍龍,劉立程. 計算機仿真. 2014(02)
[6]OFDM系統(tǒng)采樣時鐘同步算法[J]. 張紅,趙翌. 現(xiàn)代電子技術. 2013(05)
[7]Gardner算法在OFDM采樣率同步中的應用[J]. 王磊,徐大專. 電子與信息學報. 2011(04)
[8]聯(lián)合迭代解調(diào)譯碼算法的短波FH/OFDM系統(tǒng)的性能分析[J]. 熊俊俏,甘良才,朱毅超. 電子與信息學報. 2010(12)
[9]一種多徑信道下OFDM符號定時同步算法[J]. 李鵬,周革強. 飛行器測控學報. 2009(06)
碩士論文
[1]OFDM系統(tǒng)的信號解調(diào)與測試算法的研究及實現(xiàn)[D]. 張朋坤.電子科技大學 2018
[2]基于訓練序列的OFDM系統(tǒng)符號同步算法設計與實現(xiàn)[D]. 李鑫.東南大學 2017
[3]突發(fā)系統(tǒng)中OFDM同步技術研究[D]. 蔡學福.山東大學 2016
[4]高性能FFT處理器的研究與FPGA實現(xiàn)[D]. 梁赫西.華中科技大學 2011
[5]OFDM系統(tǒng)中同步技術研究與FPGA實現(xiàn)[D]. 虢正兵.重慶大學 2010
本文編號:2947767
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