《無線電OFDM系統(tǒng)設(shè)計(jì)【論文】》_第1頁
《無線電OFDM系統(tǒng)設(shè)計(jì)【論文】》_第2頁
《無線電OFDM系統(tǒng)設(shè)計(jì)【論文】》_第3頁
已閱讀5頁,還剩27頁未讀 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

付費(fèi)下載

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

數(shù)據(jù)速率從6Mbit/s到54Mbit/s,這是OFDM首次用于分組業(yè)務(wù)通信。Hiperlan/2的物理層采用了OFDM和鏈路適配技術(shù)。媒體訪問控制(MAC)層采用面向連接、面向集中資源控制的TDMA/TDD模式和無線ATM技術(shù)。最高速率為54Mbit/s,最低實(shí)際應(yīng)用可維持在20Mbit/s左右。隨著人們對(duì)通信服務(wù)范圍和速率要求的不斷提高,經(jīng)過三代人(3G以外)后,人們?cè)絹碓疥P(guān)注移動(dòng)通信系統(tǒng),能夠容納大量用戶,改善現(xiàn)有通信質(zhì)量差,滿足高速的要求。數(shù)據(jù)傳輸。從物理層技術(shù)的角度來看,第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)主要是基于CDMA技術(shù),OFDM技術(shù)已經(jīng)成為繼3G之后移動(dòng)通信系統(tǒng)最具吸引力的替代方案。1.2軟件無線電技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用前景軟件無線電最初是美國(guó)陸軍為解決海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中多國(guó)部隊(duì)所面臨的互聯(lián)互通問題而提出的一個(gè)新概念。在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中,陸軍、海軍和空軍,無論其工作頻段、信息傳輸格式或通信系統(tǒng)如何,都是獨(dú)立的,彼此不兼容。他們只是名義上的“聯(lián)盟”。美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃署(DARPA)計(jì)劃的多波段多模式無線電(MBMMR)是一個(gè)在2MHz~2GHz之間工作的多波段多模式無線電站。它不僅能與傳統(tǒng)的高頻、甚高頻和超高頻電臺(tái)通信,而且能與信元雷達(dá)等非常規(guī)通信設(shè)備通信,具有快速的II跳頻無線電和衛(wèi)星通信終端。同時(shí)可以接入民用蜂窩系統(tǒng),并具有GPS定位和時(shí)鐘同步功能。聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)無線電系統(tǒng)(JTRS)通過配置不同的軟件,可以應(yīng)用于所有環(huán)境領(lǐng)域(如機(jī)載、地面、移動(dòng)、固定站、海上、個(gè)人通信等)。它的工作頻率范圍是從2MHz到2GHz。個(gè)人移動(dòng)通信已經(jīng)從第一代頻分復(fù)用(FDMA)模擬蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展到第二代數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng),如GSM和CDMA,目前正朝著3G的方向發(fā)展,未來個(gè)人移動(dòng)通信的目標(biāo)是任何人都可以通過隨時(shí)隨地與任何人交流(聲音、數(shù)據(jù)、圖像等)。日益增長(zhǎng)的通信需求,一方面縮短了通信產(chǎn)品的生命周期,增加了開發(fā)成本;另一方面,新舊通信系統(tǒng)的共存,使得各種通信系統(tǒng)之間的互連更加復(fù)雜和困難。因此,尋求一種既能滿足新一代移動(dòng)通信的需求,又能與舊系統(tǒng)兼容、具有更大擴(kuò)展能力的新型個(gè)人移動(dòng)通信系統(tǒng)。這種結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為人們努力學(xué)習(xí)的方向。傳統(tǒng)的基于硬件的無線通信系統(tǒng)一直難以滿足發(fā)展的需要,而軟件無線電是最好的解決方案。在歐洲的ACTS項(xiàng)目中,有三個(gè)計(jì)劃將軟件無線電技術(shù)應(yīng)用于第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)。在美國(guó),正在進(jìn)行基于軟件無線電技術(shù)的多波段、多模式手機(jī)和基站的研究。同時(shí),注重軟件無線電技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的集成,為第三代移動(dòng)通信提供良好的用戶界面,如麻省理工學(xué)院的頻譜軟件程序。在我國(guó),軟件無線電技術(shù)在第三代移動(dòng)通信中的應(yīng)用已列入國(guó)家“863”計(jì)劃;我國(guó)提出的TD-SCDMA(3G標(biāo)準(zhǔn))是一種同步直接擴(kuò)頻CDMA技術(shù),它結(jié)合了智能天線、軟件無線電和無線通信等新技術(shù)。全質(zhì)量語音壓縮編碼技術(shù)。軟件無線電基站是一種多波段、多模式、多功能、可擴(kuò)展的“軟”基站,又稱“智能”基站。根據(jù)不同的時(shí)間、環(huán)境和用戶,選擇最佳的工作頻段、工作方式和用戶適應(yīng)功能,與用戶進(jìn)行信息交流,大大提高了通信質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量。隨著計(jì)算機(jī)、微電子和天線技術(shù)的發(fā)展,軟件無線電技術(shù)將成為21世紀(jì)無線電通信領(lǐng)域的核心技術(shù)。1.3本文主要內(nèi)容本文的主題是設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于軟件無線電的OFDM系統(tǒng)。本文首先介紹了OFDM技術(shù)和軟件無線電技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用前景,闡述了OFDM系統(tǒng)的基本原理和軟件無線電理論,設(shè)計(jì)了OFDM系統(tǒng),并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)和分析。

2相關(guān)理論概述2.1OFDM系統(tǒng)基本原理2.1.1無線移動(dòng)環(huán)境信道特點(diǎn)2.1.1.1無線信道的多徑衰落無線電信號(hào)在移動(dòng)信道中的傳播是一個(gè)復(fù)雜的過程,包括散射、反射、衍射、復(fù)雜的地形環(huán)境以及接收機(jī)運(yùn)動(dòng)對(duì)無線電波傳輸?shù)挠绊?。信?hào)經(jīng)信道傳輸后會(huì)發(fā)生畸變,主要包括大尺度衰落、陰影衰落、多徑衰落和多普勒頻移。大規(guī)模衰落和陰影衰落主要影響無線區(qū)域的覆蓋,合理的設(shè)計(jì)可以消除這些影響。移動(dòng)通信中的無線電傳播主要受多徑衰落和多普勒頻移的影響。多徑衰落是指無線電波在空間中的反射、衍射和衍射,使信號(hào)通過多條路徑到達(dá)接收端。每個(gè)路徑組件的延遲和相位是不同的。多徑信號(hào)分量疊加在接收端,同相疊加增強(qiáng),同相疊加減弱,導(dǎo)致接收信號(hào)幅度急劇變化。圖2.1無線信號(hào)的多徑傳播圖2.2多徑接收信號(hào)在多徑傳播條件下,信道的時(shí)間色散引起延遲傳播,即發(fā)射機(jī)發(fā)送一個(gè)窄脈沖信號(hào),在接收端接收多個(gè)窄脈沖,每個(gè)窄脈沖的衰減和延遲以及窄脈沖的數(shù)目是不同的。在圖2.2所示的多徑接收信號(hào)中,τmax是最大的延遲擴(kuò)展。當(dāng)傳輸符號(hào)的寬度小于最大多徑延遲時(shí),會(huì)引起ISI(碼間干擾)。相干帶寬(OB)。大多數(shù)路徑延遲:頻域表示,。當(dāng)信號(hào)通過無線信道時(shí),不同頻率分量的無線信道的隨機(jī)響應(yīng)是不同的。信號(hào)本身的帶寬Bs和信道相干帶寬(ΔB)c。確定頻域中信道衰落的類型。頻率選擇性衰落(FSF)是指當(dāng)信號(hào)的帶寬Bs大于信道的相干帶寬(ΔB)c時(shí),信道的時(shí)間色散,使同一信號(hào)的不同頻率分量表現(xiàn)出不同的衰落特性。平坦衰落是指當(dāng)信號(hào)帶寬Bs小于信道相干帶寬(ΔB)c時(shí),通過無線信道的信號(hào)的頻率分量都受到相同的衰落,衰落波形不會(huì)失真,也不會(huì)產(chǎn)生符號(hào)間干擾。2.1.1.2無線信道的時(shí)變性以及多普勒頻移信道時(shí)變是指信道的時(shí)變傳輸函數(shù),如圖2.3(a)所示。多普勒效應(yīng)是指在移動(dòng)通信中,接收信號(hào)的頻率會(huì)發(fā)生變化。多普勒頻移是由多普勒效應(yīng)引起的附加頻移,如圖2.3(b)所示。信道頻散是指單頻信號(hào)通過時(shí)變衰落信道時(shí),具有一定帶寬和頻率包絡(luò)的信號(hào)。圖2.3無線信道時(shí)變性示意圖多普勒頻移與載波頻率和移動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度成正比。fc為載波頻率,c為光速,v為移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)速度,θ為波傳播方向和移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)方向的導(dǎo)師,fm為最大多普勒頻移。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)向入射無線電波方向移動(dòng)時(shí),多普勒頻移為正,移動(dòng)臺(tái)接收到的信號(hào)頻率增大,反之,接收到的信號(hào)頻率減小。(ΔT)C相干時(shí)間(ΔT)C的時(shí)域最大多普勒頻移表示,??焖偎ヂ涫侵府?dāng)信號(hào)符號(hào)寬度大于無線信道的相干時(shí)間(ΔT)C時(shí),信號(hào)會(huì)發(fā)生畸變,產(chǎn)生時(shí)間選擇性衰落。慢衰落是指當(dāng)符號(hào)寬度小于相干時(shí)間(ΔT)C時(shí),信號(hào)是否經(jīng)歷時(shí)間選擇性衰落。2.1.2OFDM技術(shù)基本原理正交頻分復(fù)用(OFDM)是一種特殊的多載波調(diào)制技術(shù),可以看作是一種調(diào)制方案或復(fù)用技術(shù)。通過將串行數(shù)據(jù)流分解成若干個(gè)低速并行子位,OFDM使子位流的狀態(tài)符號(hào)以較低的速率調(diào)制相應(yīng)的正交子載波,從而形成多個(gè)低速并行傳輸符號(hào)。在單載波通信系統(tǒng)中,單個(gè)衰落或干擾會(huì)使整個(gè)通信鏈路失效。在數(shù)據(jù)傳輸速率較低的情況下,通過均衡可以消除由多徑效應(yīng)引起的ISI。當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸速率較高時(shí),需要引入復(fù)雜的均衡算法。該算法需要考慮其可實(shí)現(xiàn)性和收斂速度。OFDM多載波技術(shù)將信號(hào)比特流分為多個(gè)子信道。每個(gè)子信道只傳輸一個(gè)符號(hào)。每個(gè)子信道的信號(hào)傳輸速率等于每個(gè)子信道之間的頻域間隔,從而避免了高速均衡的使用,并克服了窄帶脈沖噪聲和多徑衰落。與傳統(tǒng)的FDM相比,OFDM采用子信道的正交頻譜,每個(gè)子信道有1/2的重疊,頻譜利用率為2。在保證子載波間無干擾的同時(shí),系統(tǒng)頻譜資源利用率高。2.1.2.1OFDM數(shù)據(jù)符號(hào)的數(shù)學(xué)表示OFDM數(shù)據(jù)符號(hào)是包含多個(gè)調(diào)制副載波的復(fù)合信號(hào),每個(gè)副載波可以是相移鍵控(PSK)或正交幅度調(diào)制(QAM)。OFDM系統(tǒng)的基本框圖如圖2.4所示。讓n表示副載波的數(shù)目,t表示OFDM符號(hào)的持續(xù)時(shí)間,di(i=0,1,2,...,N-1)為分配給各個(gè)子信道的數(shù)據(jù)符號(hào),fi是第i個(gè)子載波的載波頻率,,其中fc是第一個(gè)子載波頻率,矩形函數(shù)rect(t)=1,,那么當(dāng)時(shí),OFDM復(fù)等效基帶符號(hào)表示如下:圖2.4OFDM系統(tǒng)基本模型框架圖s(t)的實(shí)部和虛部分別對(duì)應(yīng)于OFDM數(shù)據(jù)符號(hào)的同一相位和正交分量。在實(shí)際系統(tǒng)中,它們可以分別與相應(yīng)子載波的cos和sin分量相乘,形成最終的子信道信號(hào)和合成的OFDM符號(hào)。在接收端,將接收到的同相和正交矢量反映射到數(shù)據(jù)信息上,完成副載波解調(diào)。在頻域中,每個(gè)OFDM數(shù)據(jù)符號(hào)在其符號(hào)周期T中都包含若干個(gè)非零副載波,其頻譜可以看作是周期T的矩形脈沖頻譜,以及位于每個(gè)副載波頻率上的一組函數(shù)的增量δ卷積。圖3.5OFDM系統(tǒng)中,子信道信號(hào)頻譜2.1.2.2OFDM系統(tǒng)IFFT/FFT的實(shí)現(xiàn)上世紀(jì)七十年代,Weinstein和Ebert將離散傅立葉變換(DFT)應(yīng)用于OFDM調(diào)制解調(diào)過程,使得頻分復(fù)用過程不再需要大量的復(fù)雜副載波振蕩器和相干解調(diào)器。當(dāng)n較大時(shí),OFDM的復(fù)等效基帶信號(hào)可以通過反離散傅立葉變換(IDFT)實(shí)現(xiàn)。讓ts=0,在忽略矩形函數(shù)的前提下,對(duì)接收信號(hào)s(t)以T/N的速率進(jìn)行抽樣,讓,則有:從上式子不難看出,Sk等效為對(duì)di的IDFT運(yùn)算。在接收端,需要通過對(duì)Sk進(jìn)行逆變換,從而到數(shù)據(jù)符號(hào)di,即:OFDM系統(tǒng)的調(diào)制和解調(diào)可以分別用IDFT/DFT代替。通過N點(diǎn)IDFT運(yùn)算,將頻域數(shù)據(jù)符號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)域數(shù)據(jù)符號(hào)SK。S(T)由所有副載波信號(hào)疊加產(chǎn)生,經(jīng)射頻載波調(diào)制后發(fā)送至無線信道進(jìn)行傳輸。隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展,快速傅立葉變換的出現(xiàn),使得離散傅立葉變換和離散傅立葉變換的運(yùn)算復(fù)雜度大大降低。對(duì)于常用的基2逆快速傅立葉變換(IFFT)算法,其復(fù)數(shù)乘法的次數(shù)僅為,而N點(diǎn)IDFT運(yùn)算需要N2次的復(fù)數(shù)乘法。2.1.2.3OFDM符號(hào)的循環(huán)前綴及保護(hù)間隔OFDM在高速無線數(shù)據(jù)傳輸中得到廣泛應(yīng)用的主要原因之一是它能夠有效地抑制多徑延遲擴(kuò)展。通過將輸入數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成N個(gè)并行子信道,OFDM可以將用于對(duì)子載波進(jìn)行去調(diào)制的每個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)的周期擴(kuò)大到原始數(shù)據(jù)符號(hào)周期的N倍,從而使延遲擴(kuò)展與符號(hào)周期的比值也減少了N倍。為了使符號(hào)間干擾最小化,在每個(gè)OFDM符號(hào)之間插入一個(gè)保護(hù)間隔gi。當(dāng)保護(hù)間隔長(zhǎng)度tg大于無線信道的最大延遲擴(kuò)展z~時(shí),一個(gè)符號(hào)的多徑分量不會(huì)對(duì)下一個(gè)符號(hào)造成千次干擾。為了消除多徑干擾引起的載波間干擾,在OFDM符號(hào)的保護(hù)間隔內(nèi)填充循環(huán)前綴信號(hào),使得OFDM符號(hào)延遲拷貝中包含的波形周期數(shù)在FFT周期內(nèi)也是一個(gè)整數(shù)。當(dāng)子載波數(shù)目較大時(shí),OFDM的符號(hào)周期T相對(duì)于信道脈沖響應(yīng)長(zhǎng)度τmax很大,ISI的影響很小。如果相鄰OFDM符號(hào)之間的保護(hù)間隔tg滿足tg>τmax的要求,則可以完全克服ISI的影響。同時(shí)為了保持子載波之間的正交性,該保護(hù)間隔必須是循環(huán)前綴,即將每個(gè)OFDM符號(hào)的后Tg時(shí)間中的樣點(diǎn)復(fù)制到OFDM符號(hào)的前面,形成前綴,此時(shí)符號(hào)周期為:Ts=Tg+T,保護(hù)間隔的離散長(zhǎng)度,即樣點(diǎn)個(gè)數(shù)為:,包含保護(hù)間隔、功率歸一化的OFDM的抽樣序列{Xv}如下:經(jīng)過信道h(τ,t)和加性高斯白噪聲的作用之后的接收信號(hào)如下:圖2.6加入保護(hù)間隔之后的OFDM系統(tǒng)框架圖接受信號(hào)y(t),在經(jīng)過了A/D變換之后便能得到以下序列:在t/n采樣率下對(duì)y(t)進(jìn)行采樣,得到數(shù)字采樣。在接收序列之前,ISI只會(huì)干擾Lg的采樣點(diǎn),只要去除lg的采樣點(diǎn),就可以消除ISI的影響。所以移除防護(hù)間隔后的順序是:對(duì)其進(jìn)行DFT變換,可得到如下多載波借條序列(即N個(gè)復(fù)數(shù)點(diǎn)):則有:通過合理選擇子載波數(shù)N,信道可以相應(yīng)地為平潭,插入保護(hù)間隔可以保持子載波間的正交性,從而完全消除多徑引起的ISI和ICI的影響。2.2軟件無線電原理軟件無線電以硬件為無線通信的基本平臺(tái),通過軟件盡可能多地實(shí)現(xiàn)無線通信功能。因此,它具有良好的通用性和靈活性,使系統(tǒng)互連和升級(jí)非常方便,有可能成為繼模擬通信到數(shù)字通信、固定通信到移動(dòng)通信之后無線通信領(lǐng)域的第三個(gè)突破。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),數(shù)字硬件平臺(tái)是基礎(chǔ),軟件可重用性是核心,多波段、多系統(tǒng)、多系統(tǒng)、通用接收是目標(biāo)。2.2.1軟件無線電的結(jié)構(gòu)由于軟件無線電的功能是由軟件來定義的,軟件無線電技術(shù)必須依靠一個(gè)通用的、標(biāo)準(zhǔn)的、模塊化的硬件平臺(tái),并利用軟件來完成以前用專用硬件電路實(shí)現(xiàn)的各種數(shù)字信號(hào)處理功能。關(guān)鍵在于:(1)寬帶A/D和D/A轉(zhuǎn)換器應(yīng)盡可能靠近天線;(2)所需的各種功能應(yīng)盡可能靠近一個(gè)天線。它是在一個(gè)開放的、模塊化的平臺(tái)上通過軟件實(shí)現(xiàn)的。理想的軟件無線電體系結(jié)構(gòu)框圖如圖2.7所示:圖2.7軟件無線電結(jié)構(gòu)圖軟件無線電主要由天線、射頻前端、寬帶A/D和D/A轉(zhuǎn)換器、通用和專用數(shù)字信號(hào)處理器及各種專用軟件組成。軟件無線電天線一般覆蓋較寬的頻段,要求每個(gè)頻段的特性均勻,以滿足各種業(yè)務(wù)的需要。采用智能天線技術(shù),易于實(shí)現(xiàn)。射頻前端一般實(shí)現(xiàn)濾波放大功能。模擬信號(hào)被數(shù)字化并發(fā)送到專用和通用數(shù)字信號(hào)處理器進(jìn)行處理。軟件無線電的基本結(jié)構(gòu)分為三類:射頻低通采樣數(shù)字結(jié)構(gòu)、射頻帶通采樣數(shù)字結(jié)構(gòu)和寬帶中頻帶通采樣數(shù)字結(jié)構(gòu)。射頻低通采樣數(shù)字化軟件無線電結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器和后續(xù)的D-SP或ASIC的要求很高。射頻帶通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu)在A/D前采用了相對(duì)窄的帶寬調(diào)諧濾波器,根據(jù)所需的處理帶寬進(jìn)行采樣,降低了對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器和后續(xù)DSP的要求,但對(duì)A/D帶寬的要求仍然較高。寬帶中頻采樣軟件無線電結(jié)構(gòu)是最容易實(shí)現(xiàn)的,對(duì)設(shè)備性能要求最低,但它離理想的軟件無線電要求最遠(yuǎn),靈活性最低。其結(jié)構(gòu)框圖如圖2.8所示。軟件無線電要求AID和D/A變換器接近天線。但是A/D變換器的性能和DSP的處理速度限制,無法在頻率段實(shí)現(xiàn)數(shù)碼化。寬帶主樣品軟件的無線結(jié)構(gòu)和數(shù)碼化重合器精簡(jiǎn)頻率傳單放大器和濾波器的要求是比較好的方案。圖2.8采用中頻帶通采樣的軟件無線電結(jié)構(gòu)圖2.2.2軟件無線電相關(guān)理論2.2.2.1帶通采樣及采樣率選取1.帶通采樣軟件無線覆蓋的頻率范圍一般寬廣,因此系統(tǒng)A/D變換器不能按Nyquist樣品采樣,軟件無線電信號(hào)通常使用限制信號(hào),通過流通樣品來實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換。在寬帶站頻率頻率。在連接收藏品的軟件無線電結(jié)構(gòu)中,調(diào)頻模塊變頻頻率頻率頻率轉(zhuǎn)換為固定重奏波f0的A/D樣品,將整個(gè)頻率上的信號(hào)數(shù)碼化,降低A/D轉(zhuǎn)換器前混合濾波器的要求。精巧大統(tǒng)樣品樣品樣品樣本使用了A/D的樣品,并將整個(gè)頻率上的信號(hào)數(shù)值數(shù)值數(shù)值數(shù)碼數(shù)碼數(shù)碼數(shù)碼化,降低了數(shù)碼。循環(huán)定律:中州電信通信號(hào)碼x(t),中心頻率為f0,最大頻率fH,最低頻率是fL:A/D轉(zhuǎn)換器的樣品為fs、采樣周期Ts:n取fs≥2B的最大正整數(shù)值,此時(shí)信號(hào)x(nTs)不會(huì)出現(xiàn)頻譜混疊,即能無失真的恢復(fù)原信號(hào)x(t)。帶通信號(hào)頻譜圖可用圖2.9(a)來表示。當(dāng)時(shí),取n=0,上式子為Nyquist采樣定理。頻帶寬度B恒定的時(shí)候,為了能用最低采樣速率(fs=2B)對(duì)信號(hào)采樣,其中心頻率須滿足:。從而圖2.9(b)中,任何一個(gè)中心頻率為f0n,(n=0,1,2,...)、帶寬為B的信號(hào)均可用采樣頻率fs=2B對(duì)信號(hào)采樣,采樣都能準(zhǔn)確地表示不同頻段的原始信號(hào)。圖2.9帶通信號(hào)頻譜帶通采樣結(jié)果是把在不同頻帶上的信號(hào)都用位于(0,B)上相同的基帶信號(hào)頻譜來表示,當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),其頻率對(duì)應(yīng)關(guān)系是反折的。寬帶中頻數(shù)字化采樣中,可以通過增加中頻處理帶寬B來改善中頻數(shù)字化體制對(duì)信號(hào)環(huán)境的適應(yīng)性和可擴(kuò)展性。即對(duì)于B和信號(hào)帶寬BS,讓B≥BS成立。此時(shí),中間頻率處理大幅B包含了許多頻道。中州保守處理是B內(nèi)特定頻道的信號(hào),分析、辨別等,預(yù)定要完成后續(xù)信號(hào)處理器和軟件。處理軟件主要是數(shù)碼余波、數(shù)碼下的變奏完成了派遣和海藻等信號(hào)處理任務(wù),如果應(yīng)用其他信號(hào)處理軟件,可以執(zhí)行其他信號(hào)信號(hào)信號(hào)接收和其他信號(hào)處理任務(wù)。大大提高了信號(hào)環(huán)境的積極性及擴(kuò)張能力。2.系統(tǒng)采樣速率的選取根據(jù)采樣的整理,采樣速度fs>2B(B是信號(hào)大幅度)。采樣頻率的選擇是保留信息內(nèi)容,避免頻率折疊。采樣頻率最大限度選擇了fs=(4~8)B,其中B則選擇了信號(hào)的最大頻率或?qū)挾取R驗(yàn)橛袥]有的情況。第二、0、測(cè)量載波評(píng)價(jià)計(jì)算法中采用過。否則會(huì)影響精密度。第三,為變換Hilbert,變換信號(hào)信號(hào),變換信號(hào)信號(hào)處理,樣品也評(píng)分。2.2.2.2多速率信號(hào)處理軟件無線結(jié)構(gòu)中,頻率樣本越寬,系統(tǒng)越能對(duì)不同的信號(hào)更合適。此外,樣品越高,在同一工作頻率范圍內(nèi)所需的“百葉窗”采樣越少,越有利于簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。但是隨著樣品的提高,后續(xù)信號(hào)處理的速度就無法趕上。特別是,對(duì)一些同步火山法的計(jì)算量太大,因此系統(tǒng)很難滿足實(shí)時(shí)需求,A/D以后的數(shù)據(jù)要盡快處理。多速信號(hào)處理技術(shù)為速度減少處理提供了理論根據(jù)。2.2.2.3數(shù)字信號(hào)正交變換真實(shí)信號(hào)的正交分解在信號(hào)處理中起著重要作用,可以得到瞬時(shí)振幅、瞬時(shí)相位和瞬時(shí)頻率三個(gè)特征參數(shù)。這三個(gè)特征參數(shù)是信號(hào)分析、參數(shù)測(cè)量或識(shí)別與解調(diào)的基礎(chǔ),是實(shí)際信號(hào)解析表示的意義,也是軟件無線電的基本理論之一。實(shí)信號(hào)頻譜具有共轆對(duì)稱性,即,即實(shí)信號(hào)正負(fù)頻率的幅度分量是對(duì)稱的,而相位相反。實(shí)信號(hào)x(t)的正頻率分量z(t)是一復(fù)信號(hào),其實(shí)部為原信號(hào)x(t),虛部為原信號(hào)x(t)的Hilbert變換。二者之間關(guān)系如下:H[x(t)]為x(t)的Hilbert變換。z(t)的實(shí)部為x(t)的相同分量,z(t)的虛部為x(t)的正交分量。軟件無線電接收機(jī)中的正交帶通采樣變換結(jié)構(gòu)如圖2.10所示。在習(xí)D轉(zhuǎn)換器以}S的采樣頻率進(jìn)行采樣輸出后,用兩路頻率為正交采樣時(shí)鐘分別對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣,輸出正交的I/Q兩路信號(hào)。圖2.10正交帶通采樣變換原理框圖

3OFDM系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1OFDM系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)圖3.1基于軟件無線電的OFDM發(fā)射機(jī)原理框架圖圖3.2基于軟件無線電的OFDM接收機(jī)原理框架圖發(fā)送結(jié)局完成了編碼、映射后插入頻率信息,輸入字符串/變換模塊后,IFT運(yùn)算完成了時(shí)區(qū)信號(hào),保護(hù)間隔,循環(huán)轉(zhuǎn)換后通過OFDMKION的數(shù)字過濾器(DUC)的數(shù)字余波和數(shù)碼混頻,數(shù)碼混頻、D/A轉(zhuǎn)換,低通波LPFF中間頻率輸出信號(hào)。接收?qǐng)F(tuán)的信號(hào)在模擬轉(zhuǎn)換后進(jìn)行A/D變換,采樣數(shù)據(jù)在數(shù)字下變奏(DC)通過數(shù)碼變奏波、定時(shí)提取和FIR過濾輸出的銅像分量/精致分量(I/Q)數(shù)據(jù)庫處理?;滋幚黹g隔間隔保護(hù)、頻道頻道包括評(píng)價(jià)及補(bǔ)償、FFT、余波、解映射等。3.2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)軟件無線電收音機(jī)的信號(hào)在處理DDC后,運(yùn)輸波頻率偏向、載波偏差、采樣頻率、采樣頻率、位頻率、高速數(shù)字信號(hào)處理器為信號(hào)處理器。可選擇的信號(hào)處理裝置DSP、FPGA、ASIC。根據(jù)軟件無線電的特點(diǎn),DSP程序的程序最好,但對(duì)于特定計(jì)算的能力是FPGA和AIC沒有強(qiáng)大的效能,所以要綜合考慮設(shè)計(jì)硬件平臺(tái),合理設(shè)定資源。DSP是通過數(shù)碼信號(hào)處理器。一般指數(shù)可以在命令期間完成高位數(shù)的乘法:DSP的設(shè)計(jì)充分考慮數(shù)碼信號(hào)處理的需求,高速數(shù)據(jù)的吞污能力,快速中斷的中斷影響力,簡(jiǎn)略地集合。頻道麗波,低音處理,錯(cuò)誤編碼編碼,新源編碼編碼編碼編碼具有強(qiáng)大的處理能力、完整的命令集合、用戶可以提供匯編和C語言的程序設(shè)計(jì)環(huán)境,具有非常好的程序設(shè)計(jì)。一些高性能DSP是初長(zhǎng)命令結(jié)構(gòu)(VLIW),處理器中包括各種不同的并列周期可以實(shí)行多次乘法,具有非常強(qiáng)大的數(shù)值計(jì)算能力,這是一般CPU和馬賽克CPU核的對(duì)比。通信信號(hào)處理應(yīng)用,DSP也收集了專用信號(hào)處理核,Viterbi翻譯處理器,TurboCode處理器?,F(xiàn)在軟件無軟件軟件操作程序最新系統(tǒng)的DSP主要使用TI的TMS320C6000系列系列。最新C64646是由8個(gè)并列組成,采用128位的初長(zhǎng)命令結(jié)構(gòu),處理器的鐘為720MHz計(jì)算能力達(dá)到5600MMIPS,但電力索引不足2瓦特。對(duì)于應(yīng)用于無線系統(tǒng)的DSP,應(yīng)始終提高頻率,加強(qiáng)并行計(jì)算,提高處理器的運(yùn)算能力,降低共鳴。同時(shí),要將商用信號(hào)處理核匯集到DSP的通用控制能力。DSP的應(yīng)用不僅能提高軟件的設(shè)計(jì),而且系統(tǒng)集成度,在通信系統(tǒng)中發(fā)展成SoC的路徑之一。軟件無線電系統(tǒng)所需的廣大區(qū)域的多頻道束、超高樣品和紐帶速度的轉(zhuǎn)換等現(xiàn)在DSF無法滿足需求,必須由FPGA或AIC完成。數(shù)字上/下變化器變換為ASIC。對(duì)于特定處理對(duì)象,ASIC的計(jì)算能力很有效,但由于靈活性不足,不適合軟件無線電系統(tǒng)。FPGA提供特定電路運(yùn)行平臺(tái),可保存電器為應(yīng)用程序存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中,啟動(dòng)電氣或運(yùn)行時(shí)開始。FPGA可以根據(jù)其他應(yīng)用模塊設(shè)計(jì)不同的路徑,進(jìn)行簡(jiǎn)單的控制轉(zhuǎn)換,系統(tǒng)可以適應(yīng)不同的工作模式。FPGA的使用非常柔軟,ASIC版圖設(shè)計(jì)和流通機(jī)設(shè)計(jì)和流通機(jī)。FPGA幾乎可以使用ASIC一樣的處理性能。因此FPGA具有相對(duì)的加速速度,適合計(jì)算速度高的功能模塊。FPGA還有各種I/O接口和信號(hào)處理。高端FPGA的手表頻率已經(jīng)達(dá)到250MHz的250MHZ。到了,可以提供累積(MAC)的性能,比目前最快的DSP的運(yùn)算能力高。FPGA、DSP具有低公帽和強(qiáng)韌性,具有高的運(yùn)算程度。在電路設(shè)計(jì)中,傳統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)功能與單一擴(kuò)展性較低的特點(diǎn)不同,系統(tǒng)硬件要強(qiáng)調(diào)平臺(tái)的通用性,結(jié)構(gòu)柔軟較強(qiáng)的軟件可以提高升級(jí)和配置能力。系統(tǒng)的基礎(chǔ)是DSP+FPGA實(shí)踐,OFDM期待OFDM的期待。完成物理層的業(yè)務(wù)。DSP+FPGA的結(jié)構(gòu)因?yàn)镈SP適應(yīng)順序處理程序,所以對(duì)并行處理的支持力限制。DSP主要以系統(tǒng)計(jì)算的核心來處理透明數(shù)據(jù)流。FPGA主要是以數(shù)據(jù)形式的變換,數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的變換,數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的變化。用于組合框架、數(shù)據(jù)鏈的重組構(gòu)成,可以根據(jù)全體系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換移動(dòng),控制數(shù)據(jù)的流動(dòng)。由于戰(zhàn)術(shù)無線臺(tái)的應(yīng)用,系統(tǒng)需要在OFDM傳輸國(guó)通信網(wǎng)中的鏈接層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層等。因此,除了磁帶處理版面,系統(tǒng)將通過FPGA硬件,連接到內(nèi)存處理模塊。根據(jù)FPGA芯片強(qiáng)大的I/OInterface大部分項(xiàng)目都連接到FPGA。系統(tǒng)硬件平臺(tái)整體框架。圖3.3系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)圖圖3.4OFDM系統(tǒng)貸款中頻采樣結(jié)構(gòu)圖完整的OFDM基礎(chǔ)系統(tǒng)具有相當(dāng)多的計(jì)算復(fù)雜度,需要4700MIPS處理能力,因此性能優(yōu)秀的DSP芯片要完成期待信號(hào)處理。TI公司最新TMS320C646416-7E3,其自始至終頻率為720MHZ,理論最高處理能力為5760MPS.FGA公司APGA公司APEXC的APEXIGA公司APEXCLiP20KC系列EP20K100C。在具體的收信電路上使用高性能A/D轉(zhuǎn)換器ADAD可流通信號(hào),數(shù)碼變形機(jī)Hsp50214B后,在信號(hào)下進(jìn)行變奏波,同步化,頻道編碼,解換工作用FPGA實(shí)現(xiàn),BPSK/QPSK/QAM星座站。新圖和平衡等完成了DSPPPP。收信部分在FPGA中同步查找相互關(guān)聯(lián)框架,載波捕獲頻率的數(shù)字振蕩器(NCO)調(diào)整數(shù)碼轉(zhuǎn)換器變動(dòng)頻頻率。在發(fā)信電路上DSP完成的BPSK/QPSK/QAME星座點(diǎn),IFFT,GI,GI等完成級(jí)別動(dòng)作,F(xiàn)PGA完成信息的編碼、數(shù)據(jù)操作等數(shù)據(jù)、對(duì)組合框架信息的數(shù)字變壓器AD9857,由頻率、D/A換成數(shù)碼頻道音頻音頻,轉(zhuǎn)換成四波轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)。使用模擬器后轉(zhuǎn)換到數(shù)據(jù)。DSP是基礎(chǔ)控制器中心,并完成數(shù)碼/ASIC的控制和A/D模塊等。為了減少數(shù)碼、模型電路的相互干涉和電力大小采用形式。3.3DSP模塊圖3.5TMS320C6416內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖TMS320C6x系列的數(shù)字信號(hào)程序是美國(guó)TI公司1997年推出的高端系列的DSP。該系列的DSP主要是針對(duì)芯片的無線通信和有線通信的應(yīng)用領(lǐng)域。TMS320C6416DSP是高性能的DSP。硬件結(jié)構(gòu)圖3.5。1)高速訂單DSP,命令周期1.39ns,時(shí)鐘頻率720MHz,始終可以同時(shí)執(zhí)行8兆32位命令,正常處理能力是5760MIPS。2)它具有Velocitl2高級(jí)VLIW結(jié)構(gòu)核心、6^ALU(32-/40位)、2個(gè)乘法器(支持4個(gè)16x16位乘法運(yùn)算)、64個(gè)32位通用寄存器、特殊的訪問結(jié)構(gòu)、支持指令打包技術(shù)和縮短代碼長(zhǎng)度。3)它具有類似RISC的指令集,32位尋址空間,支持字節(jié)尋址和位操作,支持40位ALU操作,支持條件指令。4)使用l1/l2內(nèi)存結(jié)構(gòu),128K位L1P程序緩存,128K位L1D數(shù)據(jù)緩存,8M位L2RAM/緩存。5)64位和16位高性能外部存儲(chǔ)器接口(EMIFA和EMIFB)提供與SRAM、EPROM、SDRAM、SBRAM、ZBTSRAM、FIFO的無縫接口,共有1280M字節(jié)的外部尋址空間。6)內(nèi)置高性能協(xié)處理器,包括Viterbi解碼協(xié)處理器(VCP),支持600個(gè)通道7.95kb/sAMR,以及一個(gè)Turbo編解碼器協(xié)處理器(TCP),支持7個(gè)通道2MBLS3GPP。兩個(gè)協(xié)處理器的參數(shù)都是可編程的。7)芯片內(nèi)集成了多種外圍設(shè)備:增強(qiáng)型DMA(EDMA)控制器(64個(gè)獨(dú)立通道);32位主機(jī)接口,用戶配置總線寬度,可以訪問整個(gè)DSP的存儲(chǔ)空間;16、32/33MHz、3.3VPCI主從模式接口;3個(gè)32位通用計(jì)數(shù)器;16個(gè)通用I/O接口;16個(gè)通用GPIO接口。TOPIA接口。8)支持IEEE-1149.1(JTAG)邊界掃描接口。9)內(nèi)置靈活的PLL鎖相時(shí)鐘發(fā)生器。10)內(nèi)核采用1.4V供電,周邊I/O采用3.3V供電。11)532腳BGA封裝。TMS320C6416-7E3芯片內(nèi)集成8MbitsRAM,保證DSP的應(yīng)用需求,包括外部RAMoTMS320C646464647E3芯片的Viterbi翻譯處理器。DSP模塊通過主機(jī)通訊服務(wù)和64bit外部?jī)?nèi)存接口EMIFA和FPGA進(jìn)行發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的傳送。系統(tǒng)中646DSP部分由時(shí)鐘模塊、電源模塊、電源模塊和電源模塊組成。手表模塊是DSP內(nèi)部的PLL內(nèi)部的PLL。提供部鐘后,PLL頻率了DSP的工作表。TMS320C646467E3芯片支持多種配置配置的JTAG模塊,下載系統(tǒng)程序中使用的內(nèi)存,DSP使用HPI配置方式。即DSP程序?qū)⒋鎯?chǔ)在立式系統(tǒng)中的模塊中,并通過FPGA、HPI通訊系統(tǒng)訪問DSP芯片,設(shè)置DSP芯片。Rest模塊是DSP部分的單獨(dú)調(diào)試,系統(tǒng)連接時(shí)提供FPGA全局信號(hào)。3.4FPGA模塊FPGA模塊占據(jù)著非常重要的位置,并將DSP芯片合并完成大量并行算法,例如在DSP芯片的處理速度,在系統(tǒng)整體中執(zhí)行重要數(shù)據(jù)頻道的作用。模塊、DSP模塊、數(shù)字上/河變奏器(DUC/D/D)DC必須與FPGA芯片交換數(shù)據(jù)。FPGA在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通道中處于中樞位置。FPGA已創(chuàng)建發(fā)射團(tuán)數(shù)據(jù)框架,檢查收信團(tuán)的框架,反送時(shí)同步化和簡(jiǎn)單的信徒評(píng)價(jià)。電器設(shè)計(jì)圍繞FPGA包圍了FPGA。各個(gè)算法的實(shí)現(xiàn)是大量硬件資源和非常高的速度要求,許多界面也要求大量的I/O資源,因此系統(tǒng)要選擇性能優(yōu)秀、資源豐富的FPGA芯片。目前應(yīng)用程序的應(yīng)用越來越廣泛,主要采用ALTERA、Xilinx、Latiice三個(gè)零部件供應(yīng)商。我們采用ALTERA公司APEX20KC系列的EP20K100C,其特性如下:1)系統(tǒng)可用門數(shù)一百萬個(gè),共有3.84萬個(gè)邏輯單元LE,160個(gè)ESB,RAM最大比特?cái)?shù)為327680bits,2560個(gè)邏輯宏單元。2)低壓作業(yè)模式,核心電壓1.8V,I/O支持1.8V,2.5V,3.3V。3)使用4個(gè)PLL模塊,8個(gè)全局信號(hào),輸出時(shí)鐘信號(hào)信號(hào)信號(hào),可以達(dá)到100MHz。4)BGA652封裝,最大自定義的I/O官發(fā)是488個(gè),高速外部?jī)?nèi)存支援,DDDDR,SDRAM等多種高級(jí)UO標(biāo)準(zhǔn),LVDS.PCIV2.2.PCI-X,AGP,SSTL-3,SSTL-2等,能滿足EP20KC的邏輯數(shù)字。4888個(gè)I/O端口可以滿足系統(tǒng)的每個(gè)模塊的要求。3.5數(shù)字上/下變頻器數(shù)字上/下轉(zhuǎn)換器是低采樣率數(shù)字基帶信號(hào)和高采樣率數(shù)字中頻信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換模塊。數(shù)碼下的變奏DC主要完成了對(duì)ADC量化信號(hào)的數(shù)碼混頻、抗混合余波、滾動(dòng)采樣、采樣的期待反饋信號(hào)輸出。DDC需要確保載波中心的頻率、提取器的軟件配置性這一點(diǎn)解決了模擬變頻非善性、頻率穩(wěn)定、位相噪音、體位噪聲控制性能等問題,頻率相當(dāng)高,一般32位NCO可以達(dá)到0.01Hz。理想的DDC必須用高速輸入樣品,大棗定量信號(hào)輸出,方便的消耗必須輸入快裝。數(shù)碼變頻DUC的主要功能輸入數(shù)據(jù),提高內(nèi)插、采樣頻率,在數(shù)字域名內(nèi)實(shí)現(xiàn)償付和離婚頻率。1.DDCHSP50214B在Intersil公司性能優(yōu)越、功能強(qiáng)的短篇頻道數(shù)字下變奏,內(nèi)部包括信號(hào)傳動(dòng)檢查、數(shù)碼變壓器、5階級(jí)過濾器CIC、反對(duì)濾波器HBF、255臺(tái)階變頻器、雙重提取器、轉(zhuǎn)換器、轉(zhuǎn)換器、顯示器等。過濾器,F(xiàn)IR濾波器共計(jì)/過濾器。圖3.6HSP50214B結(jié)構(gòu)框圖數(shù)控振蕩器NCO是DDC/DUC中的重要模塊,用來產(chǎn)生正交上/下變頻用的正/余弦本地載波信號(hào),一般采用查表的方法來產(chǎn)生所需的波形。NCO由相位累加器、相位加法器及正弦表只讀存儲(chǔ)器組成。半帶濾波器HBF作為抽取濾波器組的一部分,主要實(shí)現(xiàn)降采樣和信道抽取功能,一般采用多級(jí)串聯(lián),使用時(shí)可以靈活選取濾波器個(gè)數(shù),其抽取因子為2"',沒有CIC濾波器靈活,一般作為CIC濾波器的后續(xù)處理。CIC濾波器是IR和限制充電響應(yīng)FIR過濾器的組合,以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和少量資源激活當(dāng)前輸入,輸出信號(hào)的速率變換。CIC的濾波器結(jié)構(gòu)不同,提取功能屬于DUC和DDDC。CIC和HBF過濾器結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)大動(dòng)態(tài)范圍,高的動(dòng)態(tài)范圍。可以提取排水的信度。CIC濾波器主要由第二階段構(gòu)成:小型濾波器和綜合濾波器。小型濾波器也是單純的系數(shù)FIR過濾器,抽簽系數(shù)是0“即”是“1”,僅需延遲器和加法器就可構(gòu)成。綜合濾波器是IIR濾波器是一個(gè)反饋系統(tǒng)。Hsp50214B的NCO模塊有一定頻率和初期的正弦含量。數(shù)碼信號(hào)進(jìn)入HSP50214B后,NCO的銅像桿桿和精密的反饋分別輸入數(shù)據(jù)的I分量和Q分量分量分量的混合波,在數(shù)字底下兩個(gè)精巧數(shù)碼數(shù)碼數(shù)碼基斯的數(shù)碼碼碼碼碼。信號(hào)轉(zhuǎn)換為信號(hào),這時(shí)信號(hào)的速度較高。精巧的陽信號(hào)分別通過CIC小型過濾器提取大提取者,提取速度較低,提取HB反應(yīng)者為2的N車。提取反對(duì)HB的濾波器計(jì)數(shù),提取FIR濾波器及1后所需的低速率的數(shù)字精密信號(hào)(N使用的反對(duì)HB濾波器計(jì)數(shù)(I/Q信號(hào))。精巧信號(hào)可以直接從后續(xù)處理器處理,在HSP50214B中調(diào)換做得來,由可算出信號(hào)的幅度,由可輸出相位信號(hào),通過可以得到頻率信號(hào)。HSP50214B提供I信號(hào)、Q信號(hào)、瞬時(shí)幅度、瞬時(shí)相位、瞬時(shí)頻率5種輸出數(shù)據(jù),具備各種解調(diào)功能。HSP50214B通過FIR過濾一級(jí)中的樣品增加了輸出速度,提高了信號(hào)樣品的系統(tǒng)的要求。全平檢查團(tuán)員選擇了長(zhǎng)度數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)的絕對(duì)值和事先設(shè)定的全平衡的誤差。誤差量在外部閱讀。可以,外部電路和模擬自動(dòng)增益控制。零部件內(nèi)部有獨(dú)立的數(shù)字AGC根。HSP50214B的輸出功能,以1-7的FIFO方式輸出,直接輸出,直接串聯(lián)輸出3種方式,以2的輸出格式,輸入的形式,輸入的類型是14位并列,輸入類型輸入輸入輸入輸入形式,輸入輸入信號(hào)的輸入形式按形式移動(dòng)2碼類型或二進(jìn)制編碼類型。

2.DUC圖3.7AD9857內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖DUC是AD的AD9857的數(shù)字精巧轉(zhuǎn)換器,采樣速度是200MSPSOAD9857內(nèi)部集成器(DDS),高性能的數(shù)字轉(zhuǎn)換器,數(shù)碼過濾器等形成了完整的精巧數(shù)字變壓器,應(yīng)用到軟件通信學(xué)科。變壓器及D/A變換??ㄆ敵鲂盘?hào)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)通道將通過14位的并列數(shù)據(jù)頻道輸入到AD9857。數(shù)據(jù)流程中兩個(gè)精巧的終端信號(hào)分量I和Q交換,AD9857內(nèi)部?jī)蓷l路不同的I和Q數(shù)據(jù)頻道。I和Q數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)流程分別在內(nèi)部,最終流程速度最終轉(zhuǎn)移。隨著輸出的數(shù)據(jù)流量速度增加,將添加到數(shù)字精巧調(diào)節(jié)裝置。數(shù)碼精巧調(diào)節(jié)裝置將在DDS核中發(fā)生的精巧載波信號(hào)和基準(zhǔn)的I、Q分量中輸入的樂隊(duì)頻率流動(dòng),將更改為筆量的載波頻率。輸入數(shù)字精巧調(diào)節(jié)器的I/Q分量樣品必須匹配精巧載波信號(hào)的樣品。基于輸入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)是通過內(nèi)定過濾器升級(jí)樣品的時(shí)候,數(shù)據(jù)清潔率和載波信號(hào)一樣的采樣。載波頻率是DDS數(shù)控表(SYSCLK)所需的固定手表載波頻率、載波信號(hào)是政教方式(上位900)和I和Q批準(zhǔn)后重新調(diào)整的載波數(shù)據(jù)流動(dòng)。3.6A/D和D/A模塊圖3.8AD6645功能結(jié)構(gòu)圖AD6645-105用于ALD轉(zhuǎn)換器的接收部分。它的分辨率為14位,包括采樣保持電路和參考源,由單電源供電,TTL/CMOS兼容電平輸出,最高采樣率為105MSPS。它能準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換寬帶模擬信號(hào)。典型的信噪比為74.5dB,無雜散動(dòng)態(tài)范圍為100dB。它為軟件無線電接收機(jī)提供了一種高性能的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。AD6645采用三級(jí)分區(qū)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),保證了AD轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確性和速度,降低了功耗和體積。其功能框圖如圖3.8所示。模擬信號(hào)以差分方式輸入AD6645,緩沖后輸入第一采樣保持TH1。采樣保持值作為5位A/D轉(zhuǎn)換器ADC-1的輸入,精度較低。ADC1的輸出驅(qū)動(dòng)14位精度D/A轉(zhuǎn)換器的輸出信號(hào)dac1.dac1從延遲th2的模擬信號(hào)中減去,產(chǎn)生第一剩余信號(hào),發(fā)送給采樣器支架th3,進(jìn)入由5位A/D轉(zhuǎn)換器adc2、5位D/A轉(zhuǎn)換器dac2和延遲支架th4組成的第二級(jí)轉(zhuǎn)換。第二階段轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的第二剩余信號(hào)被發(fā)送到樣品架THS,后者驅(qū)動(dòng)最后一個(gè)6位A/D轉(zhuǎn)換器AD3。來自ADC1的數(shù)字信號(hào)。在數(shù)字校正邏輯中加入ADC2和DC3,生成最終的14位A/D轉(zhuǎn)換信號(hào),并輸出并行的14位數(shù)據(jù)。接收機(jī)中頻信號(hào)是70MHz中頻波、20MHz寬廣的OFDM信號(hào)?,F(xiàn)有的接收器結(jié)構(gòu)是70MHz中頻模擬器下進(jìn)行頻率變形,SDR結(jié)構(gòu)中系統(tǒng)在中頻波數(shù)進(jìn)行采樣。AD645的采樣頻率為56MHz。抽簽系統(tǒng)樣品后,收到數(shù)碼變奏頻率和提取器,發(fā)送到DSP、FPGA部分,可以獲得87.5dB的動(dòng)態(tài)。強(qiáng)速率的目的在于減少DSP和FPGA的運(yùn)算部份。。D/A轉(zhuǎn)換器是由AD9857組成的14名DAC。期待信號(hào)UQ分量調(diào)整后,輸出信號(hào)信號(hào)信號(hào)信號(hào)轉(zhuǎn)換機(jī)之前,AD9857個(gè)SINC過濾器在補(bǔ)償D/A變換處發(fā)生的信號(hào)轉(zhuǎn)換方式的反饋頻率范圍是DC-45%的SCLK。前面有8名乘法機(jī),為了調(diào)整D/A轉(zhuǎn)換器最終信號(hào)輸出,DSP通過AD9857的直線安裝內(nèi)部控制寄存器,以軟件方式控制AD9857的工作方式,內(nèi)部濾波器的工作參數(shù)、系統(tǒng)表、信號(hào)輸出、反射波波波、載波頻率,D/A變換。

4OFDM系統(tǒng)仿真4.1系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)之前,MATLAB和SYSTEMVIEW將引進(jìn)OFDM數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的基本磁帶運(yùn)行計(jì)算機(jī)軟件模式,執(zhí)行系統(tǒng)方案的可能性驗(yàn)證。軟件無線無線電的OFDM系統(tǒng)應(yīng)用到復(fù)雜的移動(dòng)無線電訊環(huán)境中,系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)傳輸、視頻、信息等數(shù)據(jù)信息和數(shù)據(jù)傳輸?shù)腻e(cuò)誤要求同時(shí),系統(tǒng)應(yīng)在戰(zhàn)場(chǎng)上考慮無線眺望功能。其具體指標(biāo)如下:1)工作頻段:200-512MHz。2)系統(tǒng)帶寬:20MHz。3)數(shù)據(jù)傳輸類型:話音、圖像、報(bào)文等。4)誤碼率要求:報(bào)文BER<10-9,圖像BER<10-6,語音BER<10-2-10-3。5)用戶速率:>512kbps。6)移動(dòng)速率:<160Km/h7)最大多徑時(shí)延:200ns8)組網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn):子網(wǎng)內(nèi)部采用多址技術(shù),子網(wǎng)之間采用頻分復(fù)用技術(shù)(FDMA)。OFDM系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸是以框架為單位的構(gòu)造設(shè)計(jì),參照WLAN標(biāo)準(zhǔn)IEE802.11a。數(shù)據(jù)在IFT調(diào)制之前權(quán)編碼,32倍擴(kuò)展,變?cè)煊成?,QPSK,164QAM,64QAM。系統(tǒng)多璟時(shí)延是200ns的輸出的輸出時(shí)間多數(shù)試演0.8us,數(shù)據(jù)周期為3.2us,符號(hào)為4us,單列10個(gè)CP符號(hào)長(zhǎng)度,長(zhǎng)度為2個(gè)數(shù)據(jù)基號(hào),訓(xùn)練符號(hào)總共16us,1個(gè)數(shù)據(jù)框架包括50個(gè)OFDM符號(hào)。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸幅度采用20MHz的反載波傳輸,頻率4個(gè),IFFT分?jǐn)?shù)是64點(diǎn),多普勒的頻率轉(zhuǎn)移到200Hz。圖片4.1。圖4.1OFDM軟件仿真結(jié)構(gòu)圖4.2仿真結(jié)果分析圖4.2OFDM系統(tǒng)仿真發(fā)送端數(shù)據(jù)符號(hào)頻譜圖圖4.3OFDM系統(tǒng)仿真接收端數(shù)據(jù)符號(hào)頻譜圖圖片4.2和圖片4.3是仿制過程中發(fā)送的終端和接收數(shù)據(jù)符號(hào)。發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)比錄像模擬器,30dB的假聲噪音頻道和200Hz移動(dòng)后收到接收信號(hào)的頻率下降。圖4.4不同信號(hào)調(diào)質(zhì)方式下,傳輸信道信噪比和誤比特率的仿真關(guān)系圖圖4.5符號(hào)定時(shí)誤差仿真曲線圖上圖是以循環(huán)連接詞為基礎(chǔ)的符號(hào)和頻率ML的預(yù)想誤差。假聲高音信徒和多璟頻道增加循環(huán)的兩家公司雖然在一定限度內(nèi)提高性能范圍內(nèi)

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論