基于FPGA的PUSCH信道估计仿真与实现

基于最小平方(LS)算法,利用FPGA实现了一种适用于TD-LTE系统的上行信道估计算法。主要研究了如何利用FPGA实现LS算法,包括算法的介绍、方案的形成、FPGA实现的处理流程、FPGA实现结果及分析。以Virtex-5芯片为硬件平台,完成了仿真、综合、板级验证等工作。实现结果表明,该信道估计算法应用到TD-LTE系统具有良好的稳定性和可行性。     

基于信号噪声子空间的降秩算法及FPGA实现*

研究了OFDM信道向量自相关矩阵奇异值分解的FPGA实现。为了获得更好的实时性,将复矩阵的奇异值分解转换为实矩阵的奇异值分解;根据实对称矩阵SVD的特点设计阵列结构,减少了所占用的资源。基于MATLAB仿真和Altera的软硬件开发平台对OFDM信道自相关矩阵奇异值分解的FPGA实现进行研究,仿真结果表明设计方案可以应用于OFDM信道估计系统中。     

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。     

基于Rife算法的频率估计及其FPGA实现

在信号处理领域,高精度的频率估计对信号特征的提取显得尤为重要。介绍了基于Rife算法的频率估计,并将其在FPGA上实现。该算法首先利用FFT对信号频率作粗估计,然后利用最大谱线以及与其相邻的次大谱线进行插值来确定真实频率位置,使频率估计性能得到提高。给出了Rife算法与DFT算法在不同信噪比条件下频率估计性能曲线。最后,将Rife算法在FPGA上利用硬件描述语言——Verilog HDL进行了硬件设计,并对FPGA和Matlab的频率估计结果进行了比较、分析。实验仿真结果表明,该算法运算量小,易在FPGA上实现,该设计具有可行性。     

基于前导的OFDM系统信道估计及FPGA实现

在分析了802.11a WLAN系统发送与接收机模型基础上,提出了基于前导的OFDM的信道估计与均衡及FPGA实现的方案,其中包括信道的估计与补偿。方案中的各电路模块使用Verilog HDL语言编写,并在Xilinx的编程软件Vivado 14.2下进行编译、仿真与综合。仿真结果表明:电路系统各模块运行良好,能够对信道进行估计与补偿,符合设计要求。     

相位噪声模拟器实现技术研究

研究Ka频段通信卫星系统信道相位噪声模拟方法与硬件实现技术。提出在中频采用多级IIR滤波器并联的形式产生幂律分布噪声,用于实现相位噪声特性模拟的方法。给出IIR滤波器组的设计方法以及相位噪声的模拟精度,并基于FPGA+DSP硬件平台实现了相位噪声模拟器,实测曲线表明其模拟范围优于Aeroflex信道模拟器。     

基于FPGA的CCSDS自适应传输系统

深空通信环境下如果选用固定速率进行信息传输,通信质量和系统效率都会受到影响。当通信环境信道质量发生变化时,实时调整通信系统的传输参数,可以保证系统的性能指标如误码率符合要求,使通信系统的效率提高。本文结合邻近空间链路通信协议的要求,以信道估计的信噪比作为衡量信道质量的标准,设计一种符合CCSDS协议标准的码速率自适应传输系统方案。该硬件实现平台以Xilinx Kintex-7 FPGA芯片为核心,实测结果表明在加性高斯白噪声情况下系统可以实时估计0 dB以上信噪比,并且能够实现码速率自适应调整。相比于固定速率传输,码速率自适应传输系统的误码率和吞吐量性能都有提升,可为深空通信系统的设计提供有益参考。     

数字基带预失真系统中环路延迟估计的FPGA实现

基于FPGA芯片Stratix Ⅱ EP2S60F672C4设计实现了数字基带预失真系统中的环路延迟估计模块.该模块运用了一种环路延迟估计新方法,易于FPGA实现.同时,在信号失真的情况下也能给出正确的估计结果.Modelsim SE 6.5c的时序仿真结果和SignalTaps Ⅱ的硬件调试结果验证了模块的有效性.     

以太网到多路E1适配电路设计及FPGA实现

介绍了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的以太网数据-多路E1反向复用器同步电路设计,分析了FPGA具体实现过程中的一些常见问题。该设计采用VHDL硬件描述语言编程,可以实现以太网数据在多路E1信道中的透明传输,适配电路芯片内置HDB3编解码器和数字时钟提取电路。     

基于FPGA的时变带宽数字滤波器的研究和设计

介绍了一种采用切比雪夫逼近算法估计滤波器的系统传输函数、按照频率乘积法基于FPGA实现窄带FIR数字滤波器的方法。通过分析设计指标中对纹波和阻带衰减的要求,确定了以切比雪夫逼近算法作为理论基础,采用MATLAB数学工具实现该算法;采用VHDL硬件描述语言描述了频率乘积法的RTL级实现结构,并通过了硬件电路测试满足了设计的要求。通过本论文论证了切比雪夫逼近法在FIR滤波器基于FPGA设计可行性。