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无线通信技术作为如今通信技术研究中的重点,获得了广泛的关注。OFDM技术能够有效地抵抗多径衰落,并能大幅度地提高无线通信系统的频谱利用率以及传输速率,在无线通信领域有着极为良好的应用前景。FFT/IFFT运算模块作为OFDM系统中数据处理的核心模块,是OFDM系统能够正确调制和解调的关键,运算结果直接影响OFDM系统的性能。因此,FFT算法的研究对OFDM系统的设计和优化具有重要意义。本文介绍了 OFDM系统的基本原理、实现模型以及优缺点,分析了 OFDM系统中FFT/IFFT模块的设计需求,设计了可扩展的改进的基4 MDC FFT/IFFT架构。针对传统MDC架构占用存储单元多、蝶形运算单元和乘法器利用率低等缺点,改进MDCFFT架构的存储调度方案,包括输入存储和旋转因子存储的改进。对于输入存储方案的优化,在输入缓存模块设置12个存储区,恰当调度数据流,将并行的输入数据流转换成串行块,每一级的一个蝶形运算单元可以不间断地处理四路数据流,减少了存储单元的大小,也保障了数据可以进行流水线式处理,并且蝶形运算单元和乘法器利用率达到100%;对于旋转因子存储的优化,在ROM中存储部分旋转因子值,通过旋转因子的规律建立映射关系获得其他旋转因了,减少旋转因子存储,提升了架构整体运算性能。另外对FFT架构进行了详细设计,包括输入缓存模块、蝶形运算模块、旋转因子模块、复数乘法器模块以及数据重整模块等子模块的设计和优化。在RTL级实现了 FFT/IFFT模块,并进行仿真和测试验证。测试结果表明,基于FPGA平台实现的改进MDC-FFT架构支持点数可变(128/512/1024/2048)的FFT运算,支持4路数据流并行传输,吞吐率较高,是时钟频率的4倍,与优化前相比,资源消耗降低了 5%以上,FFT/IFFT性能良好,应用于OFDM系统调制时,支持QPSK/16QAM/64QAM等调制制式,EVM测试结果小于3%。其研究成果对于应用OFDM的通信系统有较大的工程应用价值。