特高頻-甚高頻頻段OFDM無線通信系統(tǒng)中同步技術的研究及FPGA實現.pdf

1、本文對正交頻分復用（OFDM）系統(tǒng)中的同步技術進行較詳細的研究與分析，針對實際應用在甚高頻和特高頻頻段內設計了一個以里德-索羅蒙（RS）編碼、多進制正交幅度調制和傅立葉變換為核心的基帶無線通信系統(tǒng)，研究并選擇了適合該系統(tǒng)的基帶同步算法，并利用FPGA芯片對該系統(tǒng)的同步算法進行硬件實現，為最終在19.5kHz帶寬（未含保護頻帶）內能夠實現有用信息傳輸速率為67.5kbit/s、有效頻帶利用率為3.46bit/s/Hz的實時通信奠定了較好的

2、基礎。
　　 本文主要目標是理論研究，軟件仿真及硬件實現正交頻分復用通信系統(tǒng)的同步算法。經過大量分析和比較，我們采用了其中一些低復雜度但性能仍然較好的幀同步，符號定時同步和頻率同步方案。針對本系統(tǒng)的特點，我們對以上幾種算法均進行了改進，降低了運算的復雜度和誤符號率，仿真結果表明，運用這些同步方法以后，在信噪比25分貝時，誤比特率低于10-5，滿足系統(tǒng)的設計要求。
　　 本系統(tǒng)同步算法的硬件實現分幀同步，小數頻偏估計和補償

3、，整數頻偏估計和補償三部分。在第一部分中，通過兩個啟動時間不同的模塊分別尋找兩幀中的最小能量比值，通過最小值的位置來判斷幀起始位置，然后將完整的幀信號交替輸出，達到了不間斷的提供有效數據的效果。接下來我們將坐標旋轉數字計算機（CORDIC）算法和快速傅立葉變換（FFT）算法應用到后兩部分中。通過對基四算法和基二算法占用資源進行比較，選擇適合本系統(tǒng)的基二頻率抽取算法。在反正切與頻偏補償算法中，采用了時分復用結構的坐標旋轉數字計算機算法，同