MIMO-OFDM試驗(yàn)系統(tǒng)同步算法VLSI實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究.pdf

1、多輸入多輸出正交頻分復(fù)用(Multi-Input Multi-Output Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing，MIMO-OFDM)系統(tǒng)由于具有較高的頻譜效率，能有效抵抗多徑衰落，降低均衡器復(fù)雜度而得到廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。本文在構(gòu)建MIMO-OFDM試驗(yàn)系統(tǒng)的FPGA端整體架構(gòu)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)針對(duì)MIMO-OFDM系統(tǒng)對(duì)接收信號(hào)載波頻率偏移較敏感，對(duì)時(shí)間同步也有較高要求的問題，主要研究了MIM

2、O-OFDM試驗(yàn)系統(tǒng)的時(shí)間同步和頻率同步算法及其優(yōu)化的VLSI實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)。
　　 本文首先分析了利用數(shù)字下變頻器完成數(shù)字中頻信號(hào)到等效基帶信號(hào)的轉(zhuǎn)換。對(duì)數(shù)字下變頻器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。針對(duì)其中的抗混疊濾波器階數(shù)較高，對(duì)應(yīng)的實(shí)現(xiàn)電路面積大的問題，將多相濾波器與插值有限沖激響應(yīng)濾波器相結(jié)合，綜合數(shù)字下變頻器中多速率數(shù)字信號(hào)處理的特點(diǎn)，提出一種新的抗混疊濾波器結(jié)構(gòu)，以較小的實(shí)現(xiàn)面積，達(dá)到性能要求。
　　 在時(shí)間同步的研究中，本文針

3、對(duì)典型的數(shù)據(jù)輔助時(shí)間同步檢測(cè)器分析了其門限設(shè)置的方法，選擇了一種可工作于信噪比動(dòng)態(tài)范圍較大環(huán)境的門限設(shè)置方法。針對(duì)大頻偏條件下時(shí)間相關(guān)峰迅速下降的問題，本文設(shè)計(jì)了一種利用多個(gè)預(yù)頻偏后本地序列與接收信號(hào)進(jìn)行相關(guān)的時(shí)間同步檢測(cè)器結(jié)構(gòu)，提高了檢測(cè)器在大頻偏條件下的同步檢測(cè)概率。由于試驗(yàn)系統(tǒng)要求時(shí)間同步檢測(cè)器檢測(cè)到第一徑，本文利用最大多徑時(shí)延通常小于循環(huán)前綴這一信道特性，設(shè)計(jì)了雙門限的時(shí)間同步檢測(cè)器結(jié)構(gòu)。針對(duì)文中所設(shè)計(jì)的多種檢測(cè)器結(jié)構(gòu)，本文均提

4、出了相應(yīng)的VLSI實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，并對(duì)復(fù)雜度進(jìn)行了分析和優(yōu)化。
　　 在頻率同步的研究中，本文分析了典型頻率估計(jì)算法，設(shè)計(jì)了頻率同步幀結(jié)構(gòu)。根據(jù)數(shù)字下變頻器對(duì)數(shù)據(jù)的處理時(shí)延和系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本文提出了該頻率估計(jì)算法及頻偏補(bǔ)償模塊的VLSI實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)。本文還就信號(hào)樣值的定點(diǎn)表示對(duì)估計(jì)精度的影響進(jìn)行了分析，設(shè)計(jì)了一種不改變估計(jì)量均值的截位方法。
　　 針對(duì)本文所提出的多種VLSI實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，本文詳細(xì)分析了所得電路的驗(yàn)證方法及其性能測(cè)試