正交頻分復(fù)用峰均比振幅因子降低峰值脈沖抵消削峰現(xiàn)場可編程門陣列碩士論文

1、OFDM系統(tǒng)峰均比抑制技術(shù)研究與FPGA實(shí)現(xiàn)【摘要】 移動(dòng)通信是當(dāng)前通信的熱點(diǎn),而正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM)是在第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)中最受矚目的技術(shù)之一。正交頻分復(fù)用(OFDM)是一種高速并行多載波傳輸方案,具有很強(qiáng)的抗衰落和抗符號(hào)間干擾(ISI)的能力。然而,OFDM系統(tǒng)多個(gè)子載波的累加產(chǎn)生較大的峰值信號(hào),具有較高的峰值平均功率比(PAPR),這就要求系統(tǒng)內(nèi)的非線性器件具有較大的動(dòng)態(tài)范圍,導(dǎo)致發(fā)送端對高功率放大器的線性度要求很高且發(fā)送效率極低,而且會(huì)增加A/D和D/A轉(zhuǎn)換器的復(fù)雜度,它直接影響著整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行成本和效率,是OFDM的軟肋。鑒于此,本文在OFDM系統(tǒng)進(jìn)行峰均比抑制的研究基礎(chǔ)上,

2、研究了一種峰均比抑制峰值脈沖抵消削峰(PC-CFR)算法,并在FPGA上完成其邏輯實(shí)現(xiàn)。圍繞這個(gè)問題,論文詳細(xì)分析了降低信號(hào)峰值平均功率比的各種方法,并研究了限幅類技術(shù)中的優(yōu)化方法:脈沖抵消削峰算法(PC-CFR),該算法在降低PAPR的性能上取得了較好的效果;同時(shí)給出利用PC-CFR算法的OFDM系統(tǒng)的仿真結(jié)果和FPGA在板調(diào)試結(jié)果,驗(yàn)證降低峰均比的優(yōu)化方案的結(jié)論。更多還原【Abstract】 OFDM(Orthogonal frequency Division Multiplexing)is an attractive technique for wireless high-bit-rat

3、e transmission due to the minimizing effects of frequency-selective fading and its high bandwidth efficiency. But OFDM has the high PAPR (Peak-to-Average-Power Ratio) which is its inherent disadvantage. These large peaks cause saturation in high-powered amplifier, leading to the lower transmitted ef

4、ficiency,and increasing the complexity of A/D and D/A convertor.Whereas these problems, this paper c.更多還原 【關(guān)鍵詞】 正交頻分復(fù)用； 峰均比； 振幅因子降低； 峰值脈沖抵消削峰； 現(xiàn)場可編程門陣列； 【Key words】 OFDM； PAPR； CFR； PC-CFR； FPGA； 摘要 3-4 Abstract 4 第一章 緒論 7-13 1.1 OFDM 系統(tǒng)峰均比抑制的研究背景 7-9 1.2 OFDM 系統(tǒng)峰均比抑制的研究意義 9-10 1.3 降低OFDM 系統(tǒng)PAPR 的研究

5、現(xiàn)狀 10-11 1.4 論文研究的內(nèi)容及章節(jié)安排 11-13 第二章 OFDM 技術(shù)基本原理 13-23 2.1 OFDM 的基本原理 13-16 2.2 子載波調(diào)制的DFT 實(shí)現(xiàn) 16-17 2.3 串并變換 17 2.4 子載波調(diào)制 17-20 2.5 射頻調(diào)制 20-21 2.6 系統(tǒng)基本參數(shù)選擇 21-23 第三章 OFDM 系統(tǒng)峰均比抑制的方法分析 23-48 3.1 峰值平均功率比PAPR 的概念 24-28 3.2 OFDM 系統(tǒng)中峰均比的分布 28-29 3.3 峰均比抑制方法分析 29-41 3.3.1 預(yù)失真（Pre-Distortion）技術(shù) 29-32 3.3.2 限

6、幅類技術(shù)分析 32-36 3.3.3 編碼類技術(shù)分析 36-38 3.3.4 概率類技術(shù) 38-41 3.4 脈沖抵消削峰PC-CFR 算法介紹 41-46 3.4.1 算法細(xì)節(jié) 42 3.4.2 峰值檢測（Peak Detection） 42-44 3.4.3 峰值縮放（Peak Scaling） 44 3.4.4 分配器（Allocator） 44 3.4.5 削峰脈沖發(fā)生器（Cancellation Pulse Generator） 44-46 3.4.6 CORDIC 46 3.5 本章小結(jié) 46-48 第四章 OFDM 系統(tǒng)PC-CFR 算法的FPGA 實(shí)現(xiàn) 48-64 4.1 FPGA 開發(fā)環(huán)境 48-50 4.2 PC-CFR 算法的FPGA 邏輯實(shí)現(xiàn) 50-56 4.2.1 CFR 頂層框圖 50 4.2.2 CFR 一次迭代框圖 50-53 4.2.3 Cancellation Pulses（C_Pulses）模塊框圖 53-56 4.3 接口時(shí)序圖及說明 56-58 4.3.1 CFR 接口介紹 56-57 4.3.2 與CFR