OFDM基带调制解调系统的DSP设计与实现

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正交频分复用(OFDM)是当今无线通信领域中的一项核心技术,它支持很高的数据传输速率,理论上可以达到Nyquist极限,具有很强的抗多径符号间干扰,抗多径衰落能力,并且它还具有一个特征,在接收端可以省去常规的信道补偿器。随着OFDM各项关键技术的不断发展和成熟,如今OFDM已经应用到数字音频广播(DAB),地面数字电视广播(DVB), WLAN, WiMAX等多项技术中,并且大部分的下一代无线通信标准都将采用OFDM作为物理层的关键技术。在802.16e(WiMAX)系统中,OFDM也是一项必备技术,同时还加入了对OFDMA的支持。本文将基于802.16e标准OFDM调制解调系统各项参数,进行DSP平台的分析和设计。文章首先分析了OFDM调制解调系统的基本原理,以及相关的信道编码解码方法,参考802.16e的各项设计参数,选择了利于DSP和各个模块设计的复杂度较低的具体实现方法。系统中采用长度为256点的FFT,RS块编码和卷积内码,译码方法则是使用Viterbi硬判决译码和欧几里德算法。并且详细分析了各个模块算法的基本理论和实现方法,通过matlab仿真,验证了几个主要算法模块的可行性和性能。然后设计了实现算法的硬件平台,用以验证算法在实际硬件环境下的正确性和性能。主要研究了DSP的主机接口(HPI)和多通道串行通信口(McBSP)与外设器件的连接,以及USB接口芯片CY7C68013与主机的连接和供电模块的设计。软件设计是实现OFDM调制解调系统的核心,本文首先分析了DSP上电初始化方式和USB芯片固件设计,使DSP和上位机及D/A输出端能够进行正常通信。然后详细阐述了OFDM基带解调系统中各个模块的软件实现方式,通过灵活的存储管理方式,实现了Viterbi连续译码和RS块译码,以及其他的解调器模块。在本文的最后给出了DSP解调器各个模块的工作波形图,验证了系统工作的性能及正确性。
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