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文檔簡介
1、在現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中,為了充分利用日益稀缺的頻譜資源,OFDM技術(shù)成為了寬帶無線通信系統(tǒng)中的主流技術(shù),被多種無線通信標(biāo)準(zhǔn)所采用。中國的數(shù)字多媒體/電視廣播標(biāo)準(zhǔn)(DMBT),采用了與傳統(tǒng)OFDM技術(shù)不同的時域同步正交頻分復(fù)用系統(tǒng)(TDS-OFDM)。
TDS-OFDM系統(tǒng)中用PN序列填充OFDM符號間的保護(hù)間隔,無需在頻域插入導(dǎo)頻信號,進(jìn)一步提高了頻譜的利用率。其信號幀的子載波數(shù)目為3780個,系統(tǒng)中多載波的調(diào)制與解調(diào)使用378
2、0點(diǎn)FFT/IFFT處理器實(shí)現(xiàn)。作為TDS-OFDM系統(tǒng)中不可或缺的關(guān)鍵模塊之一,針對3780點(diǎn)FFT處理器的算法、結(jié)構(gòu)以及硬件實(shí)現(xiàn)方法的研究具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
論文對目前主要的FFT算法及其硬件實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的研究,分析和推導(dǎo)了各種算法的分解過程,比較了其算法復(fù)雜度和適用范圍;在FFT處理器的硬件實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)方面,論文對目前主要的兩種硬件實(shí)現(xiàn)方式——存儲器結(jié)構(gòu)和流水線結(jié)構(gòu)進(jìn)行了討論和對比。
論文分析和總結(jié)了
3、已有的3780點(diǎn)FFT處理器的實(shí)現(xiàn)方法,在此基礎(chǔ)上,對以下幾個方面進(jìn)行了深入的研究與優(yōu)化:
1.算法上,綜合運(yùn)用了庫利-圖基與古德-托馬斯兩種混合基算法,采用質(zhì)數(shù)因子優(yōu)先的逐級分解方式,降低了FFT處理器中需要存儲的旋轉(zhuǎn)因子數(shù)量;結(jié)構(gòu)上,基于一般混合基的存儲器分塊策略,得到了一種適用于3780點(diǎn)FFT的存儲器分配和地址生成機(jī)制,避免了FFT運(yùn)算過程中同時讀寫多個存儲器塊的沖突問題。
2.針對實(shí)時計算中連續(xù)數(shù)據(jù)幀的處理
4、要求,論文提出了一種新的輸入輸出地址映射方式,通過改變最后三級FFT的計算組合順序,高效地實(shí)現(xiàn)了輸入和輸出過程中的原位運(yùn)算以及連續(xù)流的數(shù)據(jù)處理。
3.針對FFT處理器中的運(yùn)算單元,論文提出了一種復(fù)用兩路3點(diǎn)、4點(diǎn)、5點(diǎn)和7點(diǎn)WFTA算法的運(yùn)算單元結(jié)構(gòu),在降低處理器的硬件消耗的同時提高了數(shù)據(jù)并行度,降低了FFT的計算周期。
4.論文對旋轉(zhuǎn)因子乘法單元進(jìn)行了優(yōu)化研究,提出了一種改進(jìn)的高基CORDIC算法,在減少傳統(tǒng)COR
5、DIC算法的迭代次數(shù)的同時保持模校正因子為一個常數(shù),基于該算法設(shè)計的旋轉(zhuǎn)因子乘法單元相比通用的復(fù)數(shù)乘法器方案具有更小的硬件面積和更低的存儲器消耗。
在以上的研究和優(yōu)化工作的基礎(chǔ)上,論文提出了一種3780點(diǎn)FFT處理器基于存儲器結(jié)構(gòu)的高效實(shí)現(xiàn)方案,詳細(xì)討論了該處理器的整體架構(gòu)以及其中關(guān)鍵模塊的設(shè)計方法。與已有的實(shí)現(xiàn)方法相比,該結(jié)構(gòu)在硬件規(guī)模、存儲器消耗和計算周期數(shù)上具有優(yōu)勢。
論文基于Matlab建立了3780點(diǎn)FFT
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