基于模型的DAB發(fā)射機關(guān)鍵模塊設(shè)計與FPGA實現(xiàn).pdf

1、數(shù)字音頻廣播（Digital Audio Broadcasting, DAB）是采用復(fù)雜基帶信號處理的無線通信系統(tǒng)，由于在發(fā)射機中使用了QPSK調(diào)制、頻率交織以及OFDM等技術(shù)，DAB系統(tǒng)具有音頻質(zhì)量高，抗衰落能力強以及可傳輸多媒體信息等優(yōu)點。
　　基于模型的設(shè)計（Model Based Design, MBD）是一種新興的設(shè)計方法。與傳統(tǒng)的FPGA開發(fā)流程相比，基于模型的設(shè)計方法具有更高的效率和可靠性。
　　本論文研究基于

2、模型的DAB發(fā)射機關(guān)鍵模塊設(shè)計及FPGA實現(xiàn)。論文首先介紹課題相關(guān)背景和研究現(xiàn)狀，并提出針對FPGA開發(fā)的算法層建模與設(shè)計層建模相結(jié)合的MBD流程。隨后討論基于SRS平臺和ML605平臺的兩套DAB發(fā)射機設(shè)計方案，并分析方案中需要設(shè)計實現(xiàn)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，信號處理和調(diào)制復(fù)用關(guān)鍵模塊。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用提出的MBD流程設(shè)計實現(xiàn)了上述三個關(guān)鍵模塊：
　?。?）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊：提出了基于識別的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換算法，設(shè)計了指數(shù)，尾數(shù)等處理子模塊對輸入數(shù)據(jù)進

3、行識別并基于識別結(jié)果完成浮點數(shù)向定點數(shù)的轉(zhuǎn)換。使用B方法對算法進行建模并論證了B模型的一致性。
　?。?）信號處理模塊：使用FIR與CIC組合濾波完成對輸入信號的24倍過采樣，抑制了由于過采樣而引入的鏡頻干擾。在信號處理過程中避免了由于削減信號數(shù)據(jù)位寬而導(dǎo)致非線性失真。
　?。?）調(diào)制復(fù)用模塊：包括QPSK調(diào)制、頻率交織、差分運算以及OFDM等主要子模塊。設(shè)計過程中提出了雙緩沖空間流水處理等算法，解決了頻率交織等子模塊的實時

4、信號處理難點。
　　在模塊設(shè)計過程中，首先使用形式化方法或框圖法對模塊進行算法層建模，之后使用Xilinx公司提供的可編譯元件庫在Simulink平臺中對模塊進行設(shè)計層建模，最終使用代碼生成軟件將模塊設(shè)計層模型自動轉(zhuǎn)換為可實現(xiàn)工程。
　　測試結(jié)果表明三個模塊均滿足設(shè)計要求，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊能夠以50MS/s的速度完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換且絕對轉(zhuǎn)換誤差小于2-16；信號處理模塊輸出I，Q信號的信噪比分別為33.5dB和36dB；調(diào)制復(fù)用模塊其