OFDM-MIMO系統發(fā)射機關鍵技術研究與FPGA實現.pdf

1、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)系統因其頻譜利用率高、抗頻率選擇性衰落、抗碼間干擾能力強等眾多優(yōu)點，已被廣泛應用于寬帶高速數據傳輸系統中，而OFDM與MIMO(Multi-Input Multi-Output)技術的結合也被廣泛認為是未來無線通信的關鍵技術之一。OFDM的基本原理是將頻域中的一個寬帶信道劃分成多個重疊的子信道并行地進行窄帶傳輸，每個子信道上用一個子載波承載數據。在

2、接收端，只要各子信道上子載波正交，就可以將各信道上的數據正確分離，由于具有多個載波，頻帶利用率將會大大提高。同時，OFDM可以采用FFT(Fast Fourier Transform)算法來進行調制和解調，十分便于硬件實現。但是OFDM也有功率峰值功率比過大以及對頻偏敏感等缺點，在應用的時候需要采用各種方法來克服。 針對大容量通信機項目，電子科技大學抗干擾實驗室研究并設計了一種基于OFDM-MIMO鏈路的通信系統方案，根據無線信

3、道的復雜性和系統數據量要求，設計了適合的幀結構，實現上擬采用FPGA＋DSP的硬件架構，實現了大容量通信機收發(fā)鏈路的基本功能。 本文作為大容量通信機項目的重要組成部分之一，重點負責OFDM-MIMO通信機發(fā)射端關鍵技術的算法研究和FPGA實現，主要包括OFDM調制與組幀、數字上變頻以及與此相關的USB接口、DSP接口的FPGA實現。本設計的FPGA芯片采用Xilinx公司Virtex-II Pro系列產品--XC2VP70，設計

4、平臺采用Xilinx公司的ISE系列軟件。本論文在前期的OFDM系統算法基礎上，設計加入了抑制帶外輻射的OFDM加窗模塊以及緩解高PAPR(Peak to Average Power Ratio)問題的功率峰均比抑制模塊，經過編程實現、仿真測試和電路驗證，最終實現系統發(fā)射端的功能，使性能符合設計要求。同時，針對放大器的非線性失真問題，本文討論了一種基于自適應預失真算法的高效的FPGA實現方案，為預失真器在OFDM通信系統中的應用提供了一