基于FPGA的移動(dòng)DTV調(diào)制系統(tǒng)技術(shù)的數(shù)字通信

摘 要：我們重點(diǎn)研究基于移動(dòng)DTV調(diào)制系統(tǒng)技術(shù)的數(shù)字通信，我們對(duì)基于移動(dòng)DTV調(diào)制系統(tǒng)技術(shù)在深入研究移動(dòng)DTV國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，首先對(duì)系統(tǒng)的調(diào)制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)規(guī)劃，然后對(duì)信道調(diào)制的星座映射、系統(tǒng)信息插入、幀體數(shù)據(jù)處理、PN序列插入的幀形成模塊和成形濾波模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)和仿真，并驗(yàn)證了其在公交站牌系統(tǒng)上的正確性。

3780個(gè)子載波的時(shí)域同步正交多載波技術(shù)（TDS-OFDM）是移動(dòng)DTV調(diào)制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。由于載波數(shù)不是2的整數(shù)次冪，考慮到實(shí)現(xiàn)的有效性，不能采用現(xiàn)已成熟的基-2或基-4的快速傅立葉變換（FFT）算法。針對(duì)調(diào)制系統(tǒng)中特有的3780點(diǎn)IFFT，課題深入分析和比較了Cooley-Tukey、Winograd和素因子三種離散快速傅立葉變換算法的特點(diǎn)和性能，綜合利用了三種算法優(yōu)勢(shì)，考慮了算法的復(fù)雜度、運(yùn)算的速度、資源的消耗，設(shè)計(jì)出一種新的算法，進(jìn)行了Matlab驗(yàn)證和基于FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列）的仿真。分析表明，該算法所需的加法、乘法次數(shù)已很逼近4096點(diǎn)FFT算法。移動(dòng)DTV發(fā)射端的基帶成形濾波采用了平方根升余弦滾降濾波，由于其0.05的滾降系數(shù)在實(shí)現(xiàn)中比較苛刻，所以是設(shè)計(jì)的難點(diǎn)之一。本次我們利用alteria公司的DE2平臺(tái)的FPGAMatlab工具采用了等紋波最優(yōu)濾波的方法設(shè)計(jì)了169階數(shù)字濾波器，其阻帶衰減達(dá)到了46.9dB,完全符合標(biāo)準(zhǔn)的要求；利用四倍插值的方法實(shí)現(xiàn)了I、Q合路的該濾波器的FPGA設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了設(shè)計(jì)優(yōu)化，顯著降低了濾波器的運(yùn)算量，大大節(jié)約了實(shí)現(xiàn)該濾波器所需的乘法器資源。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)DTV，TDS-OFDM，IFFT，平方根升余弦滾降濾波 ，F(xiàn)PGA

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