WiMAX基带处理中降低峰均比的FPGA设计与实现

论文摘要

WiMAX(全球微波接入互操作性)是基于IEEE802.16标准宽带无线接入城域网的一种通讯协议,是针对微波和毫米波频段提出的一种新的空中接口标准。WiMAX的核心技术是OFDM,OFDM具有较高的频谱利用率,且在抵抗多径效应、频率选择性衰落或窄带干扰上具有明显的优势。但也存在着一些明显不足,比如峰值平均功率比较大,信道估计算法复杂等问题,其中峰值平均功率比问题是OFDM应用中的一个致命不足。本文以WiMAX系统基带发射机应用为背景,主要研究了一种WiMAX基带处理中降低峰均比的新方法——预留子载波法(Tone Reservation),该方法采用OFDM系统中预留子载波改善峰均比。同时文中对降低峰均比的FPGA设计与实现过程进行了详细的说明,此外本文还搭建了基于MATLAB语言的降低峰均比的OFDM链路定点仿真平台,对影响峰均比的一些关键参数进行了仿真比较,确定在OFDM系统中降低峰均比的最佳参数。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 WiMAX简介
• 1.1.1 WiMAX的应用
• 1.1.2 WiMAX的现状及前景
• 1.2 降低峰均比的重要性
• 1.3 论文的主要工作
• 1.4 论文的结构安排
• 第二章 OFDM与峰均比概述
• 2.1 OFDM的技术
• 2.1.1 OFDM的基本原理
• 2.1.2 OFDM中FFT的基本原理
• 2.1.3 OFDM的几个关键技术
• 2.1.4 OFDM的技术优势
• 2.2 峰值平均功率比
• 2.2.1 峰均比的定义
• 2.2.2 OFDM系统内峰均比的分布及性能指标
• 2.2.3 降低峰均比的方法比较
• 2.2.4 降低峰均比的新方法——预留子载波法
• 2.3 本章小结
• 第三章 降低峰均比——预留子载波法
• 3.1 预留子载波法
• 3.1.1 预留子载波法基本原理
• 3.1.2 预留子载波法降低峰均比的最优解
• 3.1.3 预留子载波的位置
• 3.2 预留子载波法扩充到模拟及复基带信号
• 3.2.1 预留子载波法扩充到模拟信号
• 3.2.2 预留子载波法扩充到复基带信号
• 3.3 本章小结
• 第四章 降低峰均比的FPGA实现
• 4.1 可编程逻辑器件FPGA
• 4.1.1 FPGA概述
• 4.1.2 FPGA的设计流程
• 4.2 预留子载波法降低峰均比的具体步骤
• 4.3 降低PAPR的功能结构及实现
• 4.3.1 原始消峰序列的产生
• 4.3.2 找5 个最大值及其位置
• 4.3.3 Beta的计算
• 4.3.4 循环移位加权相乘
• 4.4 本章小结
• 第五章 峰均比的性能仿真与上板验证
• 5.1 降低峰均比的MATLAB仿真平台
• 5.2 PAPR的上板验证
• 5.3 降低峰均比的资源分析
• 5.3.1 Stratix II GX系列FPGA资源简介
• 5.3.2 降低峰均比的资源占用情况
• 5.4 本章小结
• 结束语
• 论文工作总结
• 今后工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果