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数字信号处理是信息科学中近几十年来发展最为迅速的学科之一,尤其是近几年随着微电子技术的成熟和应用普及,数字信号处理成为目前系统结构研究领域的热点。目前,数字信号处理广泛应用于通信、雷达、声纳、语音与图像处理等领域。而数字信号处理算法的硬件实现一般来讲有三种方式:用于通用目的可编程DSP芯片;用于特定目的固定功能DSP芯片组和ASIC;可以由用户编程的FPGA芯片。 本文从802.11a的物理层的关键技术OFDM研究和分析入手,对其相关的数字信号处理技术进行详细的研究。首先分析了OFDM技术的原理以及模块结构,据此设计了802.11a物理层的发射机和接收机的系统原型。然后分别研究了OFDM系统中滤波成型模块的FIR数字滤波器和最核心的调制解调模块FFT模块。 本文以FIR数字滤波器的基本理论为依据,探讨了使用分布式算法为滤波器的硬件实现算法,并对其传统式运算结构、全串行运算结构和并行运算结构进行了详细的讨论,分析各种分布式算法中的优缺点。根据实际系统的要求采用并行的分布式算法结构,并针对FIR滤波器的对称性和查找表数据的冗余性的特点,采用对称预先相加方法和对查找表进行压缩编码使得硬件规模缩小,比传统的FIR滤波器极大的节约了资源。 本文研究了64点FFT变换的算法实现,综述了目前各种FFT算法的特点和发展。特别是针对64点的FFT的运算,重点研究分析了基—2的算法、基—4算法和分裂基算法,并对这三种算法复杂度进行了仔细的研究和分析,最终选择基—4的FFT算法。在基于基—4的64点FFT的实现,本文根据协议的严格的时序要求,提出了一种复用的流水线架构,通过严密的论证和仿真,该算法是一种既满足系统高实时的要求,又可以降低系统逻辑资源的消耗的一种算法结构。对FFT处理器中定点运算的数据位的截取的模型进行分析和研究,规定了各级数据的截取位数,从而解决了数据运算过程中溢出的问题。