WiMAX自適應編碼調(diào)制設計與實現(xiàn).pdf

1、著名的市場調(diào)查公司RNCOS在一份題為“WiMAX市場預測(2006-2010)”的最新報告中對未來五年內(nèi)WiMAX市場做出了全面分析報道，并稱到2009年亞太區(qū)域的WiMAX用戶將達到378萬，占據(jù)全球44％的WiMAX用戶市場?；贠FDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)的WiMAX技術無疑成為了當前無線通信領域技術研發(fā)與應用的熱點。 本文以中科院上海無線通信研究中心的WiM

2、AX基帶FPGA原型系統(tǒng)研制項目為背景，對WiMAX自適應調(diào)制編碼系統(tǒng)進行了算法研究、性能仿真測試和基于FPGA的硬件實現(xiàn)。著重闡述了整個系統(tǒng)構架中的兩個復雜算法模塊—Reed-Solomon糾刪糾錯譯碼器模塊以及256點基四FFT/IFFT模塊—的算法選擇、優(yōu)化以及硬件電路的具體實現(xiàn)策略。 在第二章中，首先討論了WiMAX基帶編碼調(diào)制系統(tǒng)構架，并指出本文重點描述的兩個復雜算法模塊(Reed-Solomon碼和Radix-4FF

3、T/IFFT)在整個系統(tǒng)中的位置。然后，按照框架中給出的順序詳細描述了該編碼調(diào)制系統(tǒng)其它模塊的硬件設計方案，包括數(shù)據(jù)分組模塊、隨機化編碼模塊、前向糾錯碼模塊、交織模塊、映射模塊、導頻與前導模塊、增添/去除保護間隔模塊等。其中的每一小節(jié)都分發(fā)射端和接收端兩部分對模塊實現(xiàn)的原理、IEEE802.16標準中的定義和硬件設計方案進行描述。最后，針對該硬件設計整體方案的具體算法，使用MATLABSIMULINK對該系統(tǒng)進行了仿真測試，給出了測試系

4、統(tǒng)的結構和測試結果及結果分析。 在第三章中，首先闡述了Reed-Solomon碼的基本概念、相關的有限域的概念以及實現(xiàn)有限域內(nèi)編解碼的基礎—有限域加法和乘法的高效實現(xiàn)。然后，分編碼器和譯碼器兩大部分詳細闡述了具體的算法選擇和VLSI高效設計。糾刪糾錯譯碼器則是本文算法設計方面的重點，分模塊詳細闡述了譯碼算法的原理、本設計對傳統(tǒng)算法設計的優(yōu)化以及針對IEEE802.16d標準中自適應編碼要求所做出的優(yōu)化設計。最后，詳細討論了測試該

5、糾刪糾錯譯碼器性能的系統(tǒng)結構；使用StratixⅡEP2S60芯片，Agilent的1682A邏輯分析儀得到的譯碼器性能分析；以及與文獻中所實現(xiàn)的相似類型譯碼器性能的比較。 在第四章中，首先闡述了基四FFT/IFFT設計算法選擇理由，以及所選擇的基四按時域抽取算法的原理。然后，在硬件實現(xiàn)方面，著重闡述了幾個主要算法模塊的電路原理和結構，如地址發(fā)生器及旋轉因子的產(chǎn)生模塊、復數(shù)乘法電路以及快浮點電路。最后給出了使用StratixⅡ芯