基于IEEE802.11a协议的OFDM信号发生器设计

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OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing正交频分复用)通常被人们称为(正交)多载波调制技术,是多载波传输技术中的一种,它还可以用作复用技术。低速率的并行数据经过OFDM可以进行高速率传输,使得信号的传输速率得到大幅提高,而且OFDM还具有频谱利用率高、抗多径干扰能力强等优点,现在已经被纳入多种宽带无线接入标准,在现今流行的第四代移动通信系统研究中,OFDM技术也占有一席之地。  本文先介绍无线局域网中的IEEE802.11a物理层协议,然后对OFDM的基本原理和关键技术进行了详细阐述,包括同步和降低峰均比技术。之后用MATLAB软件对OFDM信号的时域波形进行仿真,还采用压缩扩展法和限幅法两种方法分别对OFDM信号降低峰均比进行分析。然后基于IEEE802.11a协议,用ADS软件对6~54 Mbps数据速率的OFDM信号波形及系统频谱进行仿真。最后分别利用MATLAB和FPGA设计数据速率为24 Mbps的OFDM信号发生器,并对结果进行分析、比较。  该信号发生器的设计实现对将来研究能够生成可调的符合802.11a协议的OFDM信号发生器奠定了基础,也为搭建符合该协议的通信系统做准备。本文选择的是XilinxSpartan-3E芯片作为FPGA平台,使用Verilog HDL语言对FPGA芯片编程,最终对设计出的信号发生器在Modelsim软件上调试验证。
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