广义多载波滤波器组的算法研究和FPGA实现

摘要

近年来,移动通信业务在全球范围内发展迅猛。除了通话、短信等服务外,人们还要求更多的多媒体服务,以满足各种个性化的需求。在我国即将推出3G商用系统之际,国内外移动通信领域的专家正在进行B3G/4G系统的研究和开发工作。根据国家“十五”863无线通信FuTURE计划确定的研究目标,东南大学移动通信国家重点实验室开展了“下一代移动通信无线传输链路技术”的课题研究,本课题主要研究广义多载波时分双工混合多址(GMC-FDD-xDMA)蜂窝移动通信传输技术。 本人参与该课题研究工作,承担广义多载波(GMC)滤波器组的仿真研究和滤波器组的FPGA实现工作。在学习多速率滤波器组理论的基础上,本人研究了广义多载波合成/分析滤波器组的快速实现算法；本人在前期设计阶段提出的广义多载波滤波器组FPGA实现结构的基础上,经过改进,得到了更好的实现结构；采用Verilog HDL,在ISE集成开发环境下,使用ModelSim、Synplify等EDA软件,完成了硬件描述语言级仿真、综合及FPGA性能测试。最后,在Xilinx Virtex-II Pro 70/100芯片上进行了在线调试,通过了系统测试。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1 引言

1.2 多载波技术简介

1.2.1 正交频分复用(OFDM)

1.2.2 离散多音调制(DMT)和离散小波多音调制(DWMT)

1.3 多载波技术的应用-广义多载波传输系统

1.4 论文的主要工作和结构

参考文献

第二章多速率信号处理

2.1 多速率系统简介

2.1.1 抽取

2.1.2 插值

2.2 滤波器组的概念

2.2.1 滤波器组的多相结构

2.2.2 DFT调制滤波器组

2.2.3 广义DFT

参考文献

第三章广义多载波传输系统

3.1 引言

3.2 广义多载波并行系统原理

3.3 广义多载波滤波器组的快速实现算法

3.3.1 分析滤波器组的快速实现算法

3.3.2 合成滤波器组的快速实现算法

参考文献

第四章广义多载波滤波器组的FPGA设计

4.1 Virtex-ⅡPro 70/100介绍

4.2 分析滤波器器组的FPGA设计

4.2.1 时钟模块

4.2.2 分组模块

4.2.3 点乘求和模块

4.2.4 广义DFT模块

4.2.5 后移频模块

4.3 合成波滤波器组的FPGA实现

4.3.1 前移频模块

4.3.2 广义IDFT模块

4.3.3 扩展模块

4.3.4 点乘模块

4.3.5 累加移位模块

4.3.6 输出接口模块

4.4 滤波器组的资源占用情况

4.5 ROM中存放的系数的产生、排列顺序

4.5.1 前移频模块中前移频系数

4.5.2 后移频模块中后移频系数

4.5.3 广义IDFT模块中广义IDFT变换系数

4.5.4 广义DFT模块中广义DFT变换系数

4.5.5 滤波器的系数

4.6 FPGA中四舍五入截位的设计

4.7 滤波器组设计中详细的定标方式

4.7.1 点乘求和模块

4.7.2 广义DFT模块

4.7.3 后移频模块

4.7.4 前移频模块

4.7.5 广义IDFT模块

4.7.6 点乘模块

4.7.7 输出接口模块

4.8 本章小结

参考文献

第五章广义多载波滤波器组的测试

5.1 测试环境

5.2 广义多载波滤波器组的前仿真

5.3 广义多载波滤波器组的板上测试

5.3.1 PCB(P70测试板)上测试方案一

5.3.2 PCB(P70测试板)上测试方案二

5.4 滤波器组的频率响应

5.5本章小结

第六章全文总结

致谢