DVB-T系统中OFDM调制解调器的仿真实现

摘要

数字电视地面广播(DTTB)是现有数字电视广播方式中的一种，它的传输是通过地面无线进行的。随着数字电视技术的日渐成熟，数字电视标准也已制定。目前国际上主要有三大数字电视地面标准：美国的ATSC标准、日本的ISDB-T标准和欧洲DVB-T标准。DVB-T标准是ETSI提出的数字地面电视广播系统标准，在业界影响很广。DVB-T系统主要包括RS编译码器、外交织解交织器、卷积编译码器、内交织解交织器、OFDM(正交频分复用)调制解调器等主要部分。DVB-T系统采用了编码OFDM(COFDM)作为其关键传输技术。OFDM是一种多载波调制技术，能够对抗多径干扰，具有支持移动接收、易于频率规划、便于信道估计、可以实现频域均衡等优点。本论文从对当前数字电视地面广播技术的发展、数字电视地面广播标准中的关键技术以及完整的DVB-T系统流程的讨论出发，着重对DVB-T系统中的OFDM调制解调器展开研究，包括星座映射，插入导频，FFT算法以及插入保护间隔等。 本文首先在Visual Studio 2005平台上，对DVB-T系统2K和8K两种模式在高斯、瑞利以及莱斯衰落信道下的误码性能进行了仿真，利用C++实现了OFDM调制解调算法和多径传输信道，其中多径信道采用的是标准中给出的信道模型，为了补偿多径衰落，在接收端对每个子载波进行了均衡。在此基础上，论文给出了不同编码码率、不同保护间隔长度、不同信道类型对系统性能影响的仿真结果，仿真结果表明系统在最佳保护间隔长度时性能最好。在仿真系统基础上，论文还设计了基于FPGA实现的OFDM调制解调器。本文首先介绍了目前流行的几种主要FFT技术，比较分析了几种算法的复杂度，选取基4和基2算法实现2K模式下2048点FFT变换。论文中采用流水线结构来实现FFT模块，用CORDIC算法实现复数乘法，旋转因子则通过查找ROM地址表的方式来实现。论文给出了2K模式下OFDM调制解调器基于Modelsim的功能仿真结果。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1数字电视技术概况

1.2国际三大地面数字电视传输标准比较

1.2.1美国数字电视标准ATSC

1.2.2日本数字电视标准ISDB-T

1.2.3欧洲数字电视标准DVB-T

1.2.4三大数字电视标准的比较

1.3中国地面数字电视传输标准的发展

1.4本文研究思路与内容组织

第2章DVB-T系统模型与FFT技术

2.1 DVB-T系统模型

2.1.1传输复用适配及能量扩散随机化

2.1.2外编码

2.1.3外交织

2.1.4内编码

2.1.5内交织

2.1.6映射和调制

2.1.7 OFDM传输

2.2 FFT技术

2.2.1时域抽取基2FFT算法

2.2.2频域抽取基2FFT算法

2.2.3分裂基算法

2.2.4 Winograd快速傅立叶变换算法

2.3本章小结

第3章DVB-T系统中OFDM调制解调器的仿真实现

3.1 DVB-T仿真系统总体设计

3.2 OFDM调制解调器仿真

3.3多径衰落信道仿真

3.4 OFDM调制解调器仿真性能分析

3.5本章小结

第4章基于FPGA实现的DVB-T系统OFDM调制解调器设计

4.1基于FPGA实现的仿真环境

4.2 OFDM调制解调器的FPGA设计

4.2.1星座映射

4.2.2 IFFT与FFT

4.2.3保护间隔插入

4.3 OFDM调制解调器的功能仿真结果

4.4本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目