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超宽带无线通信技术因其高速率、低成本、低功耗、抗干扰能力强等优点备受国内外广泛关注,多带正交频分复用(MB-OFDM)超宽带技术是其中最具竞争力的一种实现方案,它基于目前研究较为成熟的OFDM技术,采用多频带时频交织,具有良好的抗多径干扰能力和较高的频带利用率。但是由于超宽带自身的特点和OFDM的复杂性,使其在具体实现和应用上还存在许多问题有待于解决。
本文首先介绍了超宽带发展应用和OFDM相关理论技术,详细分析了多带正交频分复用超宽带系统的主要参数设置和其物理层信息帧格式,并且以此为基础,提出了一种适合多频带OFDM超宽带通信的发射机基带传输结构,设计实现了发射端的核心模块,如扰码模块、信道编码模块、交织模块、星座映射模块、导频与保护子载波插入模块和IFFT变换模块等,对其中的算法原理,代码设计和FPGA实现做了详细的阐述,完成了系统的软件仿真和硬件调试,并通过对比Modelsim仿真结果和在线逻辑分析仪(ChipScope Pro)观测的FPGA内部信号,证明了设计的正确性和可实现性。本文使用硬件描述语言Verilog HDL进行代码设计,结合Xilinx公司自带的IP核,利用ISE软件开发环境,最终成功的在Spartan-3E XC3S500型FPGA硬件平台上实现了MB-OFDM UWB发射机基带信号的数据处理。