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WiMAX已经被认为是未来宽带移动通信的解决方案,它支持数十公里内的无线宽带接入,作为无线局域网的延伸,WiMAX可以连接WiFi的热点区和因特网,并且为有线DSL和电缆调制解调器提供无线方案形成城域网。
WiMAX的核心技术是OFDM技术,OFDM技术是利用FFT/IFFT来实现数据的正交调制和解调,FFT处理器是OFDM系统中的核心数据处理单元,所以FFT在OFDM系统中的面积和功耗开销都很大,为了实现OFDM系统的广泛应用,设计低功耗FFT对基于OFDM技术的WiMAX未来宽带移动通信解决方案有着重要的实用价值和应用意义。
本文围绕WiMAX中OFDM技术中的低功耗FFT设计进行展开的,主要工作有三大部分:
第一,分析WiMAX中OFDM系统的性能指标,确定FFT的设计参数,选择面向低功耗的FFT算法,建立FFT定点算法模型并且进行有限字长效应分析,确定定点字长对FFT计算性能的影响;同时对OFDM系统进行建模,确定FFT定点字长对OFDM系统的影响;通过FFT定点字长分析和OFDM系统建模分析来确定FFT的定点字长,并且给出定点FFT的测试激励和验证方法;
第二,确定了FFT的算法和定点字长,进行低功耗FFT的硬件结构设计和功能验证,并且验证FFT定点算法分析的正确性。
第三,完成了FFT处理器的低功耗设计,从算法和时序分析,提出了一种新的将门控时钟运用到控制FFT处理器乘法运算单元的低功耗设计方法,以及将memory分块技术运用到FFT低功耗设计,并且给出了一套EDA工具进行功耗分析和验证流程。