基于fpga的ofdm系統(tǒng)接收機的設計與實現(xiàn)

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1、學校代碼10459學號或申請?zhí)?01312171980密級碩士學位論文基于FPGA的OFDM系統(tǒng)接收機的設計與實現(xiàn)作者姓名：張韶華導師姓名：王忠勇教授學科門類：工學專業(yè)名稱：電路與系統(tǒng)培養(yǎng)院系：信息工程學院完成時間：2016年4月學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明，，獨立進行研究所取得的：所呈交的學位論文是本人在導師的指導下成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的科研成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均己在文中Ｗ明確方式標明。本聲明的法律責任由本人承擔。緣舉１學位論文作者：日期：２０６年３月２５日學位論文使用授權(quán)聲

2、明本人在導師指導下完成的論文及相關(guān)的職務作品，知識產(chǎn)權(quán)歸屬鄭州大學。根據(jù)鄭州大學有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留或向國家有關(guān)部口或機構(gòu)送交論文的，允許論文被查閱和借閱復印件和電子版；本人授權(quán)鄭州大學可Ｗ將本學位論文的全部或、部分編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可Ｗ采用影印縮印或者其他復制手段存論文和匯編本學位論文。本人離校后發(fā)表、使用學位論文或與該學位論文直接相關(guān)的學術(shù)論文或成果時，第一署名單位仍然為鄭州大學。保密論文在解密后應遵守此規(guī)定。；１６３學位論文作者：日期２０年月２５日AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityfo

3、rthedegreeofMasterThedesignandimplementationofOFDMsystemreceiverbasedonFPGAByShaohuaZhangSupervisor:Prof.ZhongyongWangCommunicationandInformationSystemSchoolofInformationEngineeringMarch2016摘要摘要正交頻分復用(OFDM)技術(shù)作為當前主流無線通信系統(tǒng)中的核心技術(shù)，具有頻譜利用率高、抗干擾能力強等優(yōu)點，可以與空時編碼、MIMO、智能天線、軟件無線電等多種新技術(shù)有效結(jié)合，具有很高的實用價值。本文分別對OFD

4、M技術(shù)的發(fā)展與應用現(xiàn)狀以及存在的問題進行了分析，并提出解決方案。針對本文設計所采用的IEEE802.11a無線局域網(wǎng)標準進行了詳細的描述。在闡述OFDM數(shù)學模型及原理基礎上，分析了OFDM通信系統(tǒng)的基本架構(gòu)以及關(guān)鍵技術(shù)，并且針對OFDM系統(tǒng)接收機的定時同步算法做出了改進，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力。系統(tǒng)設計分為硬件與軟件兩個方面。硬件電路設計根據(jù)OFDM通信系統(tǒng)的參數(shù)選擇了FPGA主芯片與ADC采樣芯片的型號，分別完成了FPGA芯片XC3S500E-4PQ208的配置電路設計以及外圍電路如AD轉(zhuǎn)換模塊、UART通信模塊、USB通信模塊等的硬件電路設計。軟件設計上主要是采用Verilog

5、HDL硬件描述語言在Xilixn公司的ISE開發(fā)環(huán)境下對OFDM系統(tǒng)接收機的各個模塊進行編程調(diào)試，實現(xiàn)了分組檢測、載波同步、符號同步、FFT變換、信道估計與均衡、采樣頻率同步、剩余相位跟蹤與16QAM解調(diào)、解交織、Viterbi譯碼、解擾碼等功能，并利用仿真軟件Modelsim對各個模塊的功能與時序進行仿真，經(jīng)過驗證，仿真結(jié)果與預期一致，完成了OFDM系統(tǒng)接收機的軟件設計。關(guān)鍵字：正交頻分復用FPGA接收機仿真IAbstractAbstractAsthekeytechnologyofcurrentmainstreamwirelesscommunicationsystem,Orthogona

6、lFrequencyDivisionMultiplexinghastheadvantageofhighspectrumefficiencyandreducechannelinterference,anditalsocanbecombinedwithlotsofnewtechnologies,suchasSpace-TimeCoding,Multiple-InputMultiple-Output,SmartantennaandSoftwareRadio.SotheOFDMtechnologyhashighlypracticalvalue.Thisthesisfirstanalyzesthed

7、evelopmentofmobilecommunication,applicationstatusofOFDMtechnologyandtheproblemsexistinginthedesignofOFDMsystem,andputforwardtheschemetoslovetheproblems.ThenillustratestheIEEE802.11awhichusedinthisthesisaswireless