应用于低压电力线通信的OFDM基带系统的FPGA实现

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电力线通信技术是利用现有的配电网低压线路实现数据传输的一种通信方式,它具有布网简单、方便,成本低廉等优点,因而受到越来越多地关注,是一种发展前景被十分看好的宽带接入技术。而正交频分复用(简称OFDM)技术由于其频谱利用率高,可以有效对抗多径衰落等优点被用做电力线通信的调制解调技术,可以说OFDM技术的发展和进步,加快了电力线通信技术在实际中应用的步伐。本文首先介绍了电力线通信的国内外发展现状以及OFDM技术的优缺点,然后阐述了OFDM的基本原理,介绍了IFFT/FFT、保护间隔和循环前缀在OFDM系统中的应用,同时给出了OFDM系统的基本模型。紧接着介绍了本系统所使用的FPGA芯片以及FPGA开发流程和EDA开发工具。然后从OFDM传输系统的整体方案入手,给出了本系统的基本参数和数据结构,紧接着重点研究了其基带部分各模块的原理,完成了整个基带处理器各个模块的设计及其在Altera公司的FPGA芯片上的实现方案。设计的模块包括:发射端的加扰、卷积编码、块交织、星座映射、插入导频、IFFT、添加循环前缀以及接收端的同步、FFT、星座解映射、解交织、Viterbi译码等,并给出了相应模块在Quartus II下的仿真结果。然后说明了发射机和接收机各个模块的整合过程,并给出了它们在寄存器传输级的综合网表以及占用FPGA资源的情况和相应的仿真结果,最后总结全文,指出了论文中的不足之处以及需要完善的方面并指明了今后的研究方向。
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