OFDM系統(tǒng)中FFT算法的設(shè)計(jì)與FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、無(wú)線通信技術(shù)作為如今通信技術(shù)研究中的重點(diǎn)，獲得了廣泛的關(guān)注。OFDM技術(shù)能夠有效地抵抗多徑衰落，并能大幅度地提高無(wú)線通信系統(tǒng)的頻譜利用率以及傳輸速率，在無(wú)線通信領(lǐng)域有著極為良好的應(yīng)用前景。FFT/IFFT運(yùn)算模塊作為OFDM系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理的核心模塊，是OFDM系統(tǒng)能夠正確調(diào)制和解調(diào)的關(guān)鍵，運(yùn)算結(jié)果直接影響OFDM系統(tǒng)的性能。因此，F(xiàn)FT算法的研究對(duì)OFDM系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化具有重要意義。
　　本文介紹了OFDM系統(tǒng)的基本原理、實(shí)現(xiàn)模

2、型以及優(yōu)缺點(diǎn)，分析了OFDM系統(tǒng)中FFT/IFFT模塊的設(shè)計(jì)需求，設(shè)計(jì)了可擴(kuò)展的改進(jìn)的基4MDC FFT/IFFT架構(gòu)。針對(duì)傳統(tǒng)MDC架構(gòu)占用存儲(chǔ)單元多、蝶形運(yùn)算單元和乘法器利用率低等缺點(diǎn)，改進(jìn)MDC FFT架構(gòu)的存儲(chǔ)調(diào)度方案，包括輸入存儲(chǔ)和旋轉(zhuǎn)因子存儲(chǔ)的改進(jìn)。對(duì)于輸入存儲(chǔ)方案的優(yōu)化，在輸入緩存模塊設(shè)置12個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，恰當(dāng)調(diào)度數(shù)據(jù)流，將并行的輸入數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成串行塊，每一級(jí)的一個(gè)蝶形運(yùn)算單元可以不間斷地處理四路數(shù)據(jù)流，減少了存儲(chǔ)單元的大小，

3、也保障了數(shù)據(jù)可以進(jìn)行流水線式處理，并且蝶形運(yùn)算單元和乘法器利用率達(dá)到100％;對(duì)于旋轉(zhuǎn)因子存儲(chǔ)的優(yōu)化，在ROM中存儲(chǔ)部分旋轉(zhuǎn)因了值，通過(guò)旋轉(zhuǎn)因子的規(guī)律建立映射關(guān)系獲得其他旋轉(zhuǎn)因子，減少旋轉(zhuǎn)因子存儲(chǔ)，提升了架構(gòu)整體運(yùn)算性能。另外對(duì)FFT架構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，包括輸入緩存模塊、蝶形運(yùn)算模塊、旋轉(zhuǎn)因子模塊、復(fù)數(shù)乘法器模塊以及數(shù)據(jù)重整模塊等子模塊的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。在RTL級(jí)實(shí)現(xiàn)了FFT/IFFT模塊，并進(jìn)行仿真和測(cè)試驗(yàn)證。
　　測(cè)試結(jié)果表明，基