OFDM系統(tǒng)中FFT算法的設(shè)計與FPGA實現(xiàn).pdf

1、無線通信技術(shù)作為如今通信技術(shù)研究中的重點，獲得了廣泛的關(guān)注。OFDM技術(shù)能夠有效地抵抗多徑衰落，并能大幅度地提高無線通信系統(tǒng)的頻譜利用率以及傳輸速率，在無線通信領(lǐng)域有著極為良好的應(yīng)用前景。FFT/IFFT運算模塊作為OFDM系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理的核心模塊，是OFDM系統(tǒng)能夠正確調(diào)制和解調(diào)的關(guān)鍵，運算結(jié)果直接影響OFDM系統(tǒng)的性能。因此，F(xiàn)FT算法的研究對OFDM系統(tǒng)的設(shè)計和優(yōu)化具有重要意義。
　　本文介紹了OFDM系統(tǒng)的基本原理、實現(xiàn)模

2、型以及優(yōu)缺點，分析了OFDM系統(tǒng)中FFT/IFFT模塊的設(shè)計需求，設(shè)計了可擴展的改進的基4MDC FFT/IFFT架構(gòu)。針對傳統(tǒng)MDC架構(gòu)占用存儲單元多、蝶形運算單元和乘法器利用率低等缺點，改進MDC FFT架構(gòu)的存儲調(diào)度方案，包括輸入存儲和旋轉(zhuǎn)因子存儲的改進。對于輸入存儲方案的優(yōu)化，在輸入緩存模塊設(shè)置12個存儲區(qū)，恰當(dāng)調(diào)度數(shù)據(jù)流，將并行的輸入數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成串行塊，每一級的一個蝶形運算單元可以不間斷地處理四路數(shù)據(jù)流，減少了存儲單元的大小，

3、也保障了數(shù)據(jù)可以進行流水線式處理，并且蝶形運算單元和乘法器利用率達到100％;對于旋轉(zhuǎn)因子存儲的優(yōu)化，在ROM中存儲部分旋轉(zhuǎn)因了值，通過旋轉(zhuǎn)因子的規(guī)律建立映射關(guān)系獲得其他旋轉(zhuǎn)因子，減少旋轉(zhuǎn)因子存儲，提升了架構(gòu)整體運算性能。另外對FFT架構(gòu)進行了詳細(xì)設(shè)計，包括輸入緩存模塊、蝶形運算模塊、旋轉(zhuǎn)因子模塊、復(fù)數(shù)乘法器模塊以及數(shù)據(jù)重整模塊等子模塊的設(shè)計和優(yōu)化。在RTL級實現(xiàn)了FFT/IFFT模塊，并進行仿真和測試驗證。
　　測試結(jié)果表明，基