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短距离无线技术在B3G时代全网融合的过程中起到举足轻重的作用,而超宽带(Ultra-Wideband,UWB)技术填补了现有的短距离无线通信网与无线城域网融合的空白,与正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术的结合的实现方案更是凭借高数据传输速率,良好的抗多径效应获得了广泛关注,成为了研究热点,高速超宽带国际标准ECMA-368的出台进一步推动了UWB的规范化和实用化进程。
本论文研究的重点是基于ECMA-368的多带(MultiBand,MB)-OFDM UWB系统的verilog实现,主要包括编译码技术和均衡技术。结合系统参数,对各种算法进行verilog编程实现,通过比较系统性能,选择资源占用和工作频率等指标最优的算法。
第一章主要介绍了UWB技术产生的背景及其发展,以及在OFDM系统中的差错控制;第二章在介绍了OFDM系统之后,根据UWB信道模型,确定了基于ECMA-368的MB-OFDM UWB系统方案。
第三章主要研究了基于ECMA-368的编译码技术。ECMA-368采用了卷积码和里德-索洛蒙(Reed-SolomoN,RS)码作为主要的纠错编码。由于Viterbi译码器的工作频率达不到系统要求,所以采用可以降低对译码频率要求的基-4蝶形运算来实现ACS单元。RS编码器的设计用多项式乘法代替查表法来实现乘法运算;RS译码结合本系统的具体参数,最终确定用直接求解算法求解关键方程,Chien搜索求解错误多项式的根,Fomey算法计算错误值。
第四章研究了UWB系统中的均衡技术。结合四进制相位偏移键控调制和双载波调制两种调制方式,确定适合本系统的均衡解调方法。在QPSK调制方式下,最大比均衡更为适合;而在DCM调制方式下,结合了信道信息的均衡解调方式更为适合。
最后本文给出了MB-OFDM UWB系统的verilog实现方案,包括发送端和接收端的方案,并以ECMA-368中的第一种速率为例,介绍了系统其他功能模块的设计。