高速數(shù)據(jù)鏈路中同步技術(shù)研究與FPGA實現(xiàn).pdf

1、編碼正交頻分復(fù)用COFDM(CodedOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)系統(tǒng)將OFDM技術(shù)與信道編解碼技術(shù)相結(jié)合，它既具備OFDM技術(shù)頻譜效率高，抗多徑衰落能力強，抗窄帶干擾性能好等眾多突出的優(yōu)勢，又兼?zhèn)湫诺谰幗獯a技術(shù)的高編碼增益，因此COFDM技術(shù)作為未來無線通信的關(guān)鍵技術(shù)而成為當今研究的熱點。但COFDM技術(shù)對頻偏、定時和相位噪聲敏感，較小的同步偏差即會導(dǎo)致系統(tǒng)的誤碼性能惡化，同時高編碼

2、增益的編解碼技術(shù)硬件實現(xiàn)復(fù)雜度大，因此同步性能和編碼性能的好壞直接影響到COFDM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸性能。
　　本文簡要介紹了COFDM技術(shù)的發(fā)展歷史與研究現(xiàn)狀，詳細闡述了COFDM技術(shù)的基本原理、特點及技術(shù)優(yōu)勢，以高速航空下行數(shù)據(jù)鏈項目為背景，設(shè)計了一套完整的COFDM物理層方案。詳細的推導(dǎo)并仿真了各種同步誤差對系統(tǒng)性能的影響，仿真分析評估了各種同步算法的性能，詳細的推導(dǎo)了Turbo碼的譯碼算法并通過仿真比較譯碼性能，保證算法性能的

3、基礎(chǔ)上，選擇出了適合硬件實現(xiàn)的算法。
　　以系統(tǒng)方案中的參數(shù)為基礎(chǔ)，在充分考慮算法的性能及實現(xiàn)復(fù)雜度的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一整套COFDM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，包括同步和譯碼部分。詳細描述了同步系統(tǒng)中各種同步算法的硬件實現(xiàn)結(jié)構(gòu)，提出了一種基于導(dǎo)頻的殘余相位與信道頻率響應(yīng)的聯(lián)合估計與補償算法，在保證估計性能的同時，顯著的降低了系統(tǒng)實現(xiàn)的復(fù)雜度；針對Turbo譯碼器迭代過程復(fù)雜且存儲量需求大的問題，提出了新型存儲器調(diào)度方案，設(shè)計了新型譯碼結(jié)構(gòu)，比傳統(tǒng)

4、譯碼結(jié)構(gòu)節(jié)省了一半的存儲資源。
　　用verilogHDL語言實現(xiàn)了COFDM系統(tǒng)基帶部分的硬件描述，用Modelsim軟件針對COFDM的基帶收發(fā)處理系統(tǒng)進行了仿真驗證，證明了電路邏輯的可行性。介紹了一種中頻數(shù)字接收機的實現(xiàn)方法，設(shè)計了COFDM系統(tǒng)中頻數(shù)字收發(fā)機的硬件平臺，將電路邏輯與硬件平臺相結(jié)合最終完成了COFDM系統(tǒng)的樣機，在實驗室環(huán)境下對此樣機進行了測試，給出了多個關(guān)鍵電路的硬件測試效果，測試結(jié)果表明COFDM系統(tǒng)基本