【摘 要】
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随着信息技术不断发展,无线通信的相关研究主要围绕如何提升频谱利用率、数据传输速率和传输可靠性而展开。具有高传输速率和高效频谱利用率的正交频分复用OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）技术也就逐渐成为无线通信领域的研究重点。OFDM技术主要依靠子载波的正交性来实现稳定高效的数据传输,这就导致OFDM系统对频率偏差十分敏感,子载波的正交性一旦受
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随着信息技术不断发展,无线通信的相关研究主要围绕如何提升频谱利用率、数据传输速率和传输可靠性而展开。具有高传输速率和高效频谱利用率的正交频分复用OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）技术也就逐渐成为无线通信领域的研究重点。OFDM技术主要依靠子载波的正交性来实现稳定高效的数据传输,这就导致OFDM系统对频率偏差十分敏感,子载波的正交性一旦受到影响会直接影响整个系统的通信效果;同时,现有的基于OFDM的通信系统应用大多是只针对特定环境设计的,这就导致OFDM系统在移植性和便携性较差。为了解决上述问题,本文针对现有的OFDM系统存在频率偏差敏感和便携性差问题,设计了基于Zynq的OFDM基带通信系统,系统主要包括发射端和接收端两个部分。本文的具体工作如下:针对频率偏差问题,本文对OFDM系统中可能会产生频率偏差影响的几种情况进行了分析,并根据不同的情况设计了不同的频偏解决方案。针对定时频偏,通过延时加长度保持的分组检测算法,与基于互相关的符号定时同步算法,完成对定时频偏的补偿;针对载波频偏,通过基于短训练序列的时域多次估计求均值方法,完成对频偏的补偿;针对采样频偏,通过改进的最小二乘估计算法,完成对频偏的补偿。针对便携性问题,本设计主要是基于Zynq硬件平台进行开发,因此系统具有更好的便携式移动通信能力。本设计实验在XILINX ISE14.7、MATLAB软件平台以及XILINX Zynq MZ7XA-7020硬件平台条件下完成系统设计。在1dB～14dB范围内,对同步后的情况进行误码率BER（Bit Error Ratio）和信噪比SNR（Signal Noise Ratio）性能分析。结果表明,未进行同步得到的解调结果会非常差,BER维持在0.5;进行定时同步和载波同步后解调结果明显改善,SNR在14dB时,BER达到0.2;当进行完所有同步后,BER得到进一步改善,BER能达到0.18。对比不同信噪比下解调数据的误码率情况,当比特信噪比为12dB时,解调错误数为0,误码率为0。
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