如何使用FPGA實現(xiàn)高速移動下的OFDM均衡器

　　在高速移動下，OFDM系統(tǒng)載波閫正交性被破壞，出現(xiàn)裁波問干擾（ICI），嚴(yán)重影響系統(tǒng)性能，必須采用適當(dāng)?shù)木饧夹g(shù)以補(bǔ)償ICI。為了保證通信的有效性和實時性要求，使用FPGA實現(xiàn)了一種低復(fù)雜度的最小均方誤差（MMSE）OFDM均衡器算法。在ISE軟件平臺上使用Verilog語言編寫程序，并在Xilinx公司Virtex-2實驗板（XC2V930芯片）上對設(shè)計進(jìn)行了驗證。

　　正交頻分復(fù)用（oFDM）是一種正交多載波調(diào)制技術(shù)，它將寬帶頻率選擇性衰落信道轉(zhuǎn)換成一系列窄帶平坦衰落信道，在克服信道多徑衰落所引起的碼間干擾，實現(xiàn)高數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫婢哂歇?dú)特的優(yōu)勢。但是由于OFDM信號頻譜重疊，對信道變化很敏感，在高速移動下，信道的時變特性更加明顯，此時OFDM系統(tǒng)載波間的正交性會遭到破壞，出現(xiàn)載波間干擾（ICI），這會導(dǎo)致系統(tǒng)性能明顯降低。為了消除ICI，必須采用適當(dāng)?shù)木饧夹g(shù)以補(bǔ)償ICI。國內(nèi)外許多學(xué)者對這些問題進(jìn)行了大量的研究。提出了各種不同的方法，得到了一些階段性成果。提出了一種低復(fù)雜度的迭代MMSE均衡器算法，在保證均衡效果的同時把運(yùn)算量成功降低到o（N），為該均衡器算法的實際運(yùn)用奠定了基礎(chǔ)。

　　現(xiàn)場可編程門陣列（Field Programmable Gate Ar—ray，F(xiàn)PGA）器件近年來取得了飛速的發(fā)展，已經(jīng)具有強(qiáng)大的計算性能和邏輯實現(xiàn)能力。特別是Xilinx公司的FPGA具有豐富的IP資源，容量大且具有強(qiáng)大的軟件支持，在各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本文主要討論基于Xilinx公司Virtex-2 FPGA硬件平臺的均衡器算法中矩陣求逆的運(yùn)算過程實現(xiàn)。將程序下載到FPGA，并通過RS 232將結(jié)果數(shù)據(jù)回送到主機(jī)查看和驗證。

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