OFDM基带信号处理系统的FPGA实现

摘要

正交频分复用(OFDM)技术是一种多载波调制技术，具有频带利用率高、抗多径干扰能力强等优点。目前无线通信对于移动化和宽带化的需求越来越高，因此以OFDM调制技术为核心的下一代无线通信系统，引起了业界的广泛关注。基于IEEE802.11a无线局域网标准的物理层是OFDM调制技术的典型应用，本文是以IEEE802.11a无线局域网标准为基础，通过高速快捷的以太网接入方式对OFDM调制技术进行了研究与设计。
　　首先，本文深入分析了OFDM技术的基本原理，介绍了OFDM技术在IEEE802.11a无线局域网标准中的应用。
　　其次，本文以IEEE802.11a协议标准为基础，以OFDM调制技术为核心，利用硬件描述语言(HDL)对OFDM系统的发射部分进行了分析与设计。本文按照IEEE802.11a无线局域网标准中的物理层帧格式，对扰码、卷积编码、交织、映射调制、插入导频、IFFT与插入循环保护等基带信号处理模块进行详细的分析与设计，并解决了跨时钟域与数据速率切换等问题，实现了以太网的接入和通信。
　　最后，本文对OFDM系统的接收部分进行了分析，对时域同步部分的帧同步、载波同步和符号同步进行了算法研究和功能设计。设计中采用了自顶向下的设计方法，利用VHDL语言实现了离散傅立叶变换、离散三角函数逆变换和量化模值运算等，并对这些模块进行了功能验证。