论文题目: 基于IEEE802.11a的OFDM基带传输系统的研究及其部分模块的FPGA实现
论文类型: 硕士论文
论文专业: 信号与信息处理
作者: 张天放
导师: 胡爱群
关键词: 符号定时,解码
文献来源: 东南大学
发表年度: 2005
论文摘要: IEEE802旗下的无线网络协议引领了无线网络领域的新革命,其不断提升的速度优势满足了人们对于高速无线接入的迫切要求,在这其中,OFDM技术所起的作用不可小觑。随着FPGA、信号处理和通信技术的发展,OFDM的应用得到了长足的进步。在此情况下,以OFDM技术为核心实现数据传输的原型机系统显得应情应景而且必要。本课题在深入理解OFDM技术的同时,结合相应的EDA工具对系统进行建模并基于IEEE802.11a物理层标准给出了一种OFDM基带传输的系统实现方案。整个设计采用目前主流的自顶向下的设计方法,由总体设计至详细设计逐步细化。在系统功能模块的FPGA实现过程中,针对Xilinx Virtex-II芯片对各个模块进行了详细设计,通过采用双端口RAM、流水、乒乓结构等处理实现高速的同步的信道编码的功能模块;通过比较符号定时的不同算法,给出了基于MultiplierlessCorrelator的实现结构并给出了仿真波形图,验证了采用该算法后符号定时模块的资源耗费大大降低而功能却依然和基于乘法器的符号定时模块相当;通过对Viterbi算法进行简化,给出了(2,1,6)卷积码的4比特软判决Viterbi解码器的设计和实现。最后根据系统所选芯片XC2V3000给出了具有较高配置灵活性的基于System ACE配置方案的FPGA的硬件原理图设计和PCB设计。本文首先以无线局域网和IEEE802无线网络家族引出OFDM技术发展、研究价值及OFDM的优缺点,接下来从OFDM原理入手,简要说明了OFDM的基本要素以及目前的研究热点,之后在介绍完IEEE802.11a物理层标准的同时给出了本原型机系统的总体设计方案,并从硬件语言设计和FPGA硬件原理设计两方面给出了该系统的详细设计。随着OFDM技术的普及以及未来通信技术对OFDM的青睐,相信本论文的工作对OFDM基带传输系统的原型设计和实现具有一定的参考价值。
论文目录:
摘要
Abstract
第一章绪论
1.1 无线局域网与OFDM
1.2 OFDM发展历史
1.3 OFDM 技术的主要优缺点
1.4 论文组织结构
第二章正交频分复用系统的基本原理
2.1 OFDM原理
2.1.1 OFDM信号的表示
2.1.2 FFT变换的运用
2.1.3 保护间隔和循环前缀
2.2 OFDM基带传输系统的基本模型
2.3 OFDM基带传输系统的研究热点
2.3.1 OFDM系统中的信道编解码技术
2.3.2 OFDM系统中的峰值平均功率比
2.3.3 OFDM系统中的同步问题
2.4 本章小结
第三章 IEEE802.11a 物理层传输标准
3.1 IEEE802.11a物理层层次结构
3.2 OFDM PLCP子层
3.2.1 PLCP帧格式
3.2.2 PLCP子层相关参数
3.2.3 PLCP发送过程
3.2.4 PLCP接收过程
3.3 本章小结
第四章基于IEEE802.11a的OFDM基带传输系统的总体设计
4.1 电子设计自动化概述
4.2 系统设计目标
4.3 开发方案的选择
4.4 FPGA芯片的选择
4.5 开发流程
4.6 EDA工具及语言选择
4.7 本章小结
第五章 基于IEEE802.11a的OFDM基带传输系统的FPGA设计
5.1 IEEE802.11a的OFDM基带传输系统仿真模型
5.2 Xilinx Virtex-II芯片介绍及主要设计思想
5.2.1 Xilinx Virtex-II芯片结构
5.2.2 IP Core的使用
5.2.3 基本设计思想与技巧
5.3 基于Verilog HDL实现的数字设计
5.3.1 发射机部分模块详细设计
5.3.1.1 扰码模块
5.3.1.2 卷积码模块
5.3.1.3 交织模块
5.3.1.4 符号映射模块
5.3.1.5 导频模块
5.3.2 接收机部分模块详细设计
5.3.2.1 符号定时模块
5.3.2.2 Viterbi解码模块
5.4 本章小结
第六章 章基于IEEE802.11a的OFDM基带传输系统的硬件设计
6.1 基带硬件系统总体框架
6.2 FPGA相关电路设计
6.2.1 时钟
6.2.2 供电
6.2.3 配置
6.2.4 I/O分配
6.3 高速PCB设计
6.4 本章小结
第七章 结束语
7.1 论文总结
7.2 改进与展望
插图目录
表格目录
参考文献
攻读硕士期间发表文章和参加的项目
致谢
发布时间: 2007-06-11
参考文献
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