如何使用FPGA实现高速移动下的OFDM均衡器

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上传日期: 2021-01-27

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标签:RS232(478)ofdm(279)fpga(12565)

在高速移动下,OFDM系统载波阃正交性被破坏,出现裁波问干扰(ICI),严重影响系统性能,必须采用适当的均衡技术以补偿ICI。为了保证通信的有效性和实时性要求,使用FPGA实现了一种低复杂度的最小均方误差(MMSE)OFDM均衡器算法。在ISE软件平台上使用Verilog语言编写程序,并在Xilinx公司Virtex-2实验板(XC2V930芯片)上对设计进行了验证。

正交频分复用(oFDM)是一种正交多载波调制技术,它将宽带频率选择性衰落信道转换成一系列窄带平坦衰落信道,在克服信道多径衰落所引起的码间干扰,实现高数据传输等方面具有独特的优势。但是由于OFDM信号频谱重叠,对信道变化很敏感,在高速移动下,信道的时变特性更加明显,此时OFDM系统载波间的正交性会遭到破坏,出现载波间干扰(ICI),这会导致系统性能明显降低。为了消除ICI,必须采用适当的均衡技术以补偿ICI。国内外许多学者对这些问题进行了大量的研究。提出了各种不同的方法,得到了一些阶段性成果。提出了一种低复杂度的迭代MMSE均衡器算法,在保证均衡效果的同时把运算量成功降低到o(N),为该均衡器算法的实际运用奠定了基础。

现场可编程门阵列(FieldProgrammableGateAr—ray,FPGA)器件近年来取得了飞速的发展,已经具有强大的计算性能和逻辑实现能力。特别是Xilinx公司的FPGA具有丰富的IP资源,容量大且具有强大的软件支持,在各个领域得到了广泛的应用。本文主要讨论基于Xilinx公司Virtex-2FPGA硬件平台的均衡器算法中矩阵求逆的运算过程实现。将程序下载到FPGA,并通过RS232将结果数据回送到主机查看和验证。

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