OFDM调制算法设计及FPGA实现

高效率的快速傅立叶变换(FFT)的算法是正交频分复用(OFDM)系统中的一项核心技术。文中参考一种特殊的FFT算法，采用相位旋转因子代替乘法器并给出15点FFT算法在低成本FPGA的实现。     

短波低信噪比OFDM猝发通信系统同步算法

为解决低信噪比下短波正交频分复用（OFDM）系统信号的捕获,提出了一种采用CAZAC序列设计导频符号的基于谱分析的同步算法。首先通过时域、频域2维联合估计来实现信号的快速捕获,同时根据信号谱函数的最大峰值位置来确定整数频偏,然后利用相邻导频符号的相位差来精确估计小数频偏。最后,进行了算法仿真和现场可编程门阵列（FPGA）上的硬件实现及在线实时验证研究,结果表明,该同步方案在低信噪比条件下具有很好的同步性能,可以作为一个完整OFDM基带处理器的子模块实时、连续地对信号进行处理。     

用FFT实现OFDM的调制解调

用FFT实现OFDM调制解调,有效地提高了OFDM调制解调速度,随着数字信号处理器件的不断发展,更新,FFT的硬件实现更加简单,OFDM调制解调的实现也更简单,经济。     

基于FPGA平台的数字电视激励器的实现

该文介绍了数字电视地面广播（DVB—T）激励器的原理及其实现过程，对于数字电视发射端给出了一个比较详细的概述。接着阐述了信道编码、COFDM调制的过程。并介绍了数字电视激励器的硬件实现方案，详细说明了基于FPGA的总体设计方案，重点解决了信道编码、COFDM调制这两个整个系统的难点和核心，以及这两个模块在FPGA内部的具体实现过程。     

易于硬件实现的OFDM系统采样频率同步算法

分析了正交频分复用（OFDM）系统中采样频率偏移对系统性能的影响,提出了一种在频域进行估计和校正的采样频率同步算法.该算法易于硬件实现,与采用最小二乘法（LS）的估计算法相比可以减少20%的硬件资源,提高1倍的工作速度.根据IEEE 802.11a无线局域网（WLAN）标准进行了算法仿真和现场可编程门阵列（FPGA）上的硬件实现研究.仿真结果表明,无论是在高斯白噪声（AWGN）信道还是多径信道下,该算法均可以有效地对采样频率偏移进行校正,使系统性能符合标准要求.通过在FPGA上的硬件实现以及使用Xilinx的Chip scope Pro进行的在线实时验证表明,该算法可以在占用较少硬件资源的条件下,实时、连续地对信号进行处理,可以作为一个完整OFDM基带处理器的子模块.     

北斗信号捕获相位相干算法的设计与实现

针对北斗二号卫星导航系统信号捕获运算量大的问题,提出一种利用相位相干算法搜索起始码相位的方法,并给出基于现场可编程门阵列(FPGA)的相位相干算法的具体实现方案,算法中关于旋转因子运算的问题主要借助坐标旋转数字计算方法和查找表方法得以解决。编译综合及仿真结果皆表明,与传统快速傅里叶变化(FFT)算法相比,新方法只需用到复数加法,运算量小,且能正确捕获信号。     

基于连续相位调制的OFDM信号研究

采用连续相位调制技术中相位转移平滑、频带利用率较高和带外功率较低的特性,研究了连续相位调制信号与部分响应序列相结合的方法,解决了OFDM信号峰平功率比较大的问题。建立了系统的数字模型并进行了仿真,仿真结果验证了该方法可以明显降低OFDM信号峰平功率比。     

MIMO-OFDM系统定时同步算法的FPGA设计

对多入多出-正交频分复用（MIMO-OFDM）系统中基于训练序列的定时同步算法进行了阐述,着眼于系统定时同步算法的硬件实现,对通过FPGA（现场可编程门阵列）实现定时同步算法的复杂度按照单位时间内乘、加次数的方法进行了分析;为降低系统中定时同步算法在FPGA实现过程中的复杂度,对单个定时同步模块内部子模块以及多个定时同步模块间的关系进行了研究,提出了MIMO-OFDM系统定时同步算法的简化实现方案,并对简化方案在Xilinx公司的VirtexII Pro系列FPGA中的资源使用情况进行了统计。研究表明,简化实现方案可以用于MIMO-OFDM系统定时同步算法的硬件实现。     

CDMA与OFDM技术在宽带电力线通信中的应用比较

基于多载波频谱扩展技术,对应用于下行宽带电力线通信(PLC)中的两大热点技术直接序列码分多址复用(DS-CDMA)及正交频分复用(OFDM)进行模拟实验。在存在频率选择多径衰减、通道白噪声干扰的室内电力线环境中,以相同的数据传输速率、占用带宽、传输功率进行比特误码率(BER)的性能比较。结果表明采用位加载算法(BL)的OFDM技术可以实现更高的性能及灵活的资源分配;CDMA技术则可以降低接收端的复杂性,也取得比较令人满意的性能。     

一种快速OFDM调制信号识别算法

利用固有时间尺度分解对接收信号提取瞬时参数,结合方向数据的统计分析方法,提取了3个特征参数作为联合特征向量组,对正交频分复用(OFDM)信号和常见单载波调制信号进行类间识别,并对载波频率、符号速率和采样率等系统参数对识别性能的影响进行了分析．该算法可直接在中频对信号进行处理,避免了载波恢复过程．仿真结果表明,该算法可以在信噪比较低的条件下很好地区分OFDM信号和单载波,并对系统参数表现出了一定的鲁棒性．     

快速傅里叶变换的FPGA实现

基于快速傅里叶变换(FFT)运算特点,提出了采用现场可编程门阵列(FPGA)实现高速实时FFT运算的设计方案.该方案技术上采用基4算法以及乒乓RAM的设计思路,较好地解决了溢出处理、双地址生成、整序和总体时序控制的问题,最终实现了在200μs时间内完成1024点的FFT运算,达到了高速实时运算的要求.     

基于FPGA的乘法器设计与实现

本文分析介绍了几种基本乘法器的原理,它的实现基础是1-digit×1-digit乘法和多操作数加法。大多数FPGA系列包括快速实现和成本效益好的乘法器的基本元件。通过硬件描述语言分别对几种乘法器进行了FPGA设计与实现,最后从运算速度、所占用逻辑资源以及操作数长度等方面对乘法器的性能进行了分析和比较。     

基于FPGA芯片的硬盘数据加密设计与实现

阐述了一种基于FPGA芯片的硬盘数据加密硬件实现方法。首先分析了计算机硬盘工作机制及其接口技术，然后，基于现代数据加密技术和FPGA实现方法，设计了一种既适用于常用对称加密算法(DES、3DES、AES)，又适用于用户自主开发的各种对称加密算法的数据流硬加密逻辑结构。最后依照这种逻辑结构实现了硬盘数据硬件加密卡，实现对计算机硬盘数据透明加密。实验与测试结果符合计算机硬盘数据加密的要求。     

多用户OFDM自适应组合调制及比特分配算法的实现

将自适应技术应用于多用户正交频分复用系统,能够提高频谱利用率,降低系统发射功率,从而使系统的整体性能达到最优;针对多用户OFDM系统,将其信道分配和比特分配相结合,提出了更优的多用户OFDM自适应组合调制比特分配算法(MCABA).根据信道特性的瞬时估计值,自适应地为各用户分配子信道和比特,在给定误码率的条件下使总的发送功率最小,仿真结果表明,该算法计算简单,优化效率高,可以达到接近理论上的最优水平.     

Xilinx.FPGA开发系统的设计实现模式初探

本文介绍一种新型用户现场可编程逻辑门阵列器件(FPGA)的原理、结构及应用意义;着重讨论和分析了用FPGA开发系统进行FPGA的应用数字逻辑系统设计实现的关键部分——不同的设计实现模式的特征、过程和优化特性,指出了不同的设计实现模式对设计结果的影响及设计中的选择依据。     

集群通信网络中的高速率位同步技术

采用FPGA(Field Programmable Gate Array)器件实现高速集群通信中的多路数据同步检测时，由于受器件本身性能限制，难以设计出具有较高速率的数字锁相环(DPLL)电路。本对采用FPGA器件设计的高速率位同步电路，从通信可靠性角度进行了理论分析和实验，性能满足要求，而且电路检测最高工作频率可达器件的最高工作频率。     

基于FPGA的背包问题的求解

采用Handel-C语言对基本遗传算法和改进的遗传算法进行编程来求解背包问题,并且给出了应用这两个算法的具体步骤.通过对实例仿真实验,改进的遗传算法明显提高了算法的全局搜索能力和收敛速度,验证了算法的有效性,并且最终在FPGA上实现对背包问题的求解.     

多DSP接口电路的FPGA实现

多DSP(数字信号处理器)之间有两种常用接口方式:寄存器方式和双口RAM(随机存取存储器)方式。本文利用FPGA(现场可编程逻辑门阵列)设计了双向RAM的接口电路,实现了多块DSP之间的连接。这种方式可以以高速传送数据,适用于数据块的传送。这种设计已应用于由24片DSP构成的48路可编程信号源中。     

数字预失真技术及其在WCDMA功放中的应用

利用内嵌系统生成(System Generator)的Matlab/Simulink完成数字预失真(DPD)系统的主体功能及较为复杂的矩阵运算,基于现场可编程门阵列(FPGA)的数字信号处理(DSP)设计流程大大简化了硬件实现过程,缩短了开发周期.软件仿真表明,宽带码分多址(WCDMA)信号邻道功率有15～25 dB的改进,实测为19 dB.硬件测试表明,此方案在资源和开发周期方面占很大的优势.     

电磁泄漏型硬件木马设计与检测

针对集成电路在设计或制造过程中容易受到硬件木马的攻击,从而威胁芯片与硬件安全性的问题,介绍了硬件木马的基本原理及其分类方法,在此基础上设计了一种电磁泄漏型硬件木马,该木马电路能通过电磁发射的方式泄漏密码芯片的密钥.搭建了基于现场可编程门电路FPGA的AES（Advanced Encryption Standard）加密电路测试平台,利用旁路分析的方法,对该种结构类型的硬件木马电路进行了检测与分析.实验结果表明：该硬件木马电路能在使用者毫不知情的情况下成功获取128位的AES加密密钥;硬件木马检测方法能发现AES加密电路中的这种木马电路,并实现10^-2 的检测分辨率.