寬帶OFDM傳輸系統(tǒng)研究、仿真與部分模塊實現(xiàn).pdf

1、未來通信技術和通信系統(tǒng)正朝著"寬帶化"和"移動性"兩個方向發(fā)展,以滿足人們對圖像、視頻等高速率數(shù)據(jù)業(yè)務日益增加的業(yè)務需求,同時又在保證服務質(zhì)量的前提下支持移動環(huán)境下的數(shù)據(jù)傳輸,如高分辨率實時圖像業(yè)務、會議電視虛擬現(xiàn)實業(yè)務等,從而實現(xiàn)"任何人(Whoever)在任何地方(Wherever)任何時間(Whenever)可以同任何對方(Whomever)進行任何形式(Whatever)的通信".OFDM(Orthogonal Frequenc

2、y Division Multiplexing)技術由于具有對頻率選擇性和多徑信道良好的抵抗能力,近年來成為了無線通信領域里的研究熱點,目前業(yè)內(nèi)人士普遍認為它將應用于下一代移動通信系統(tǒng)Beyond 3G和寬帶無線接入技術中并被視為核心技術.雖然OFDM是一種優(yōu)良的寬帶傳輸技術,但是它也存在致命的弱點,那就是它對誤差比較敏感.當接收信號存在載波頻偏時,如果不進行頻偏補償?shù)脑?將會直接破壞子載波間的正交性引起載波間干擾ICI(Inter-C

3、hannel Interference);而信道傳輸時延、采樣時鐘相位和頻率的偏差則會引起符號定時偏差,造成相位旋轉(zhuǎn),嚴重的還會引起符號間干擾ISI(Inter Symbol Interference)并進而造成ICI;另外,信號經(jīng)過無線信道傳輸時會有衰落,如不補償信道影響的話將會無法正確解調(diào)信號.因而,研究OFDM系統(tǒng),特別是信號同步和信道估計技術具有非常重要的意義.本文首先介紹了OFDM技術的應用背景,簡要概括了OFDM技術所涉及的

4、各種通信系統(tǒng)領域的發(fā)展情況.第二章作為全文理論研究的核心內(nèi)容,主要研究了接收機的信號同步.首先給出了OFDM系統(tǒng)理論模型,在此基礎上從理論角度分析了同步誤差對接收信號的影響并引出了接收機同步需要解決的問題.接著給出了物理層同步鏈路仿真解決方案,解析的分析了同步各環(huán)節(jié)的算法并給出了仿真曲線.第三章闡述了OFDM系統(tǒng)的信道估計方法.給出了無線信道的理論模型,分析了信道對于傳送信號的影響.最后介紹了OFDM信道估計方法,比較了各種方法的性能,

5、并給出了仿真性能曲線.第四章介紹了數(shù)字基帶系統(tǒng)設計中數(shù)字前端設計.發(fā)送端包括整數(shù)倍零值內(nèi)插、升采樣濾波和升采樣以及數(shù)字中頻上變換,接收端包括數(shù)字下變頻、整數(shù)倍抽取、降采樣濾波和降采樣.最后給出了數(shù)字前端仿真得到的頻譜圖以及用FPGA實現(xiàn)并用頻譜分析儀測量得到的實際信號頻譜圖.第五章作為全文的結束,首先介紹了OFDM基帶傳輸系統(tǒng)實現(xiàn)的系統(tǒng)硬件平臺,然后詳細闡述了基帶系統(tǒng)核心模塊—高速定點FFT(Fast Fourier Transform