宽带高阶OFDM调制解调的软件无线电研究

摘要

正交频分复用(Orthogonal frequency-division multiplexing,OFDM)技术是第四代移动通信的关键技术之一,而 MQAM技术则是常见的宽带调制解调技术,因其较高的频带利用率被广泛应用于宽带无线通信系统。将 MQAM调制解调技术与 OFDM这一多载波技术结合起来进行研究,在频谱资源日益紧张的今天具有重要的意义。结合软件无线电的思想,以 SFF SDR开发平台为基础,利用数字化处理技术、软件化实现方法,对64QAM-OFDM基带调制解调系统进行研究和设计。　　首先对 OFDM技术及 MQAM调制解调技术的相关理论与其关键技术进行阐述。其次,按照软件无线电的设计思想,对系统中各个部分的设计方案进行了分析、讨论和制定。之后借助 System Generator和 ISE等工具,针对本系统的特点,采用模块化设计的方法完成了64QAM-OFDM基带系统调制解调中的加扰器、解扰器、串并转换器、并串转换器、64QAM星座映射/逆映射模块、IFFT/FFT调制解调模块、添加循环前缀模块和去除循环前缀模块,以及整个系统的模块设计、仿真分析和结果验证。其中,运用了电平判决的思想来设计64QAM逆映射模块,加/去循环前缀模块的设计则是采用了速率变换的方法,而 FFT v3_2 IP核的调用使得 IFFT/FFT的实现得到简化。最后,将64QAM-OFDM基带系统调制解调整体模型移植到 Lyrtech公司的小型软件无线电开发平台 SFF SDR上完成硬件协同仿真,验证了模型的正确性。　　通过系统的模型仿真验证了采用软件化、模块化的设计方法实现通信系统的可行性和高效性;为64QAM-OFDM基带系统调制解调在软件无线电平台上的新型实现方法提供了证据;为后续基于软件无线电的 OFDM系统研究奠定了基础,无需更改调制体制,便可在本课题基础上进行 OFDM通信系统其它部分的研究工作。

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第一章 绪论

1.1 正交频分复用（OFDM）技术

1.2 OFDM 的优点与不足

1.3 课题研究的目的和意义

1.4 国内外研究现状

1.5 论文主要工作及结构安排

第二章 基于软件无线电的 64QAM-OFDM 技术的理论基础

2.1 OFDM 系统的基本原理

2.2 OFDM 的关键技术

2.3 MQAM 调制/解调理论算法

2.4 本章小结

第三章 基于软件无线电的 64QAM 映射/逆映射的方案设计与仿真验证

3.1 总体方案设计与工具简介

3.2 加扰与解扰

3.3 64QAM 映射方案设计和仿真验证

3.4 64QAM 逆映射方案设计与仿真验证

3.5 本章小结

第四章 基于软件无线电的 IFFT/FFT 的方案设计与仿真验证

4.1 IFFT/FFT 的方案设计与仿真验证

4.2 加/去循环前缀的方案设计与仿真验证

4.3 整体系统仿真与对比分析

4.4 本章小结

第五章 基于软件无线电的硬件协同仿真

5.1 软件无线电开发平台

5.2 基于 SFF SDR 平台的硬件协同仿真

5.3 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 未来工作展望

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间主要研究成果