基于FPGA的OFDM基带软硬件联合验证平台的设计

针对OFDM基带系统的软件仿真和硬件验证,提出并设计了一种基于FPGA的OFDM基带系统软硬件联合验证方案。在该方案中,基带系统由上位机的软件基带部分和FPGA的硬件基带部分组成。两者之间的数据连接由基于以太网的UDP协议实现,从而在验证平台上实现了完整的基带系统。应用实例表明,在所提出的基带系统验证平台中,软件仿真可以运行于实际信道,硬件验证的结果可以得到灵活的实时处理。因此该平台为基带系统的设计提供了从算法研究到硬件实现的统一测试环境,有效提高了设计效率。

压缩感知OFDM稀疏信道估计导频设计

为提高稀疏信道估计性能,基于压缩感知(CS)理论,研究了正交频分复用(OFDM)系统中的导频设计问题。由于已有方法不能准确衡量采样矩阵重建性能,从而导致根据已有方法设计的导频具有较差的信道估计性能,因此提出以互相关矩阵元素的立方和为准则准确评价采样矩阵的重建性能。针对OFDM系统信道估计导频设计为离散组合优化问题,提出了一种并行完全树分组替换搜索算法用于搜索最优的导频。在算法的每次循环中,先将导频索引集合分组,再根据每一组替换的结果更新导频,提出的方法扩大了导频搜索空间,避免了导频搜索的局部最优问题。仿真结果表明,提出的评价方法相比现有方法能够准确评价采样矩阵重建性能,使用提出的准则设计的导频与现有互相关准则相比信道估计均方误差可减小约3 d B。同时,所提出的导频搜索算法具有更快的收敛速度和最优的导频搜索性能。

一种适用于时不变信道的信道估计方法

研究了时不变信道下突发式正交频分复用(OFDM)通信系统的信道估计问题,针对在突发式OFDM通信系统中不同时刻发送的帧存在不同的采样起始时刻偏差和载波起始相位偏差,使各帧的信道估计结果难以被其它帧利用的情况,提出了一种基于对采样起始时刻偏差和载波起始相位偏差进行估计与纠正的信道估计方法。该方法对随机传输的物理层帧之间的采样起始时刻偏差以及载波起始相位偏差的差值进行估计和纠正,使各帧获得统一的采样起始时刻和载波起始相位,从而使不同帧的信道估计结果可以互相利用,从而提高信道估计结果的精度。仿真结果表明,这种信道估计方法可使系统的误码性能提高约1dB,并且可使系统的传输效率提高约10%。

一种IQ delay不平衡估计与补偿方法

在有线信道OFDM传输系统中,IQ不平衡一直是影响系统接收性能的一个重要因素。自从OFDM进入实用化以来,人们对IQ不平衡研究的比较多。但是大多都关注于IQ的幅度和相位的不平衡的研究。对于IQ时延不平衡(IQ delay imbal-ance)的研究则相对较少。IQ delay imbalance也会对系统的接收性能造成较大的影响。本文分析了IQ delay imbalanc对OFDM系统接收的影响,提出了一种在接收端存在IQ幅度和相位不平衡情况下估计和补偿接收端delay不平衡的方法。仿真结果表明,该算法可以改善系统的性能。