无线信道仿真和均衡器的FPGA设计与实现

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作为现代化通信强有力的手段之一,无线移动通信是当前通信领域中发展非常迅速的研究方向。在无线通信系统中,信号在传输过程中由于多径效应和信道带宽的有限性以及信道特性的不完善性导致不可避免地产生码间串扰。为了克服码间串扰所带来的信号畸变,则必须在接收端增加均衡器,以补偿信道特性,正确恢复发送序列。盲均衡器由于不需要训练序列,仅利用接收信号的统计特性就能对信道特性进行均衡,消除码间串扰,成为近年来通信领域研究的热点课题。本文主要介绍了基于FPGA 的无线信道盲均衡器的设计与实现,在算法上选择了比较成熟的DDLMS 和CMA 相结合的算法,结构上采用四路正交FIR 滤波器模型。在设计的过程中我们采取了用MATLAB 进行算法仿真,Verilog HDL语言进行FPGA 设计的策略。在硬件描述语言的设计流程中,信道盲均衡器运用了Top-Down 的模块化设计方法,大大缩短了设计周期,提高了系统的稳定性和可扩展性。测试结果表明均衡器所有的性能指标均达到预定目标,且工作性能良好,均衡效果较为理想,能够满足指标要求。本课题所设计和实现的信道盲均衡器,为FPGA 芯片设计技术做了有益的探索性尝试,对今后无线通信系统中的单芯片可编程系统(SOPC)的设计运用有着积极的借鉴意义。
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