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《天津大学》 2010年
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T-MMB接收机解调算法的FPGA实现

马彪  
【摘要】:随着信息技术的不断发展,用户希望在任何时间,任何地点都能获得多媒体的信息服务,手机电视/移动多媒体设备应运而生,陆地移动多媒体广播(Terrestrial Mobile Multimedia Broadcasting简称T-MMB)标准的适时推出更是加快了国内手机电视事业的发展。 本论文深入研究了T-MMB中的同步解调算法,分析了如何在FPGA上实现该算法。对于FPGA而言,要综合考虑片内资源占用情况和能够运行的最小时钟周期,了解哪些算法适合在FPGA内实现,哪些算法需要通过改进来最终通过FPGA来实现,综合考虑系统整体性能和各个模块内部功能。 最后本文设计出了一整套使用FPGA来实现T-MMB同步接收机的方案,包括:帧同步、频偏和符号定时的联合估计、整数倍频偏估计、符号细定时以及总体控制连接单元。对于帧同步模块,本文综合分析标准中的帧结构和硬件资源,提出了一种新算法,分别累加计算I、Q两路数据绝对值之和,通过一种新的能量检测的方法来识别数据帧头,最终用FPGA实现该功能。联合估计模块则是利用循环前缀和数据的自相关特性,使用最大似然估计算法估计出频偏大小和符号定时的位置。整数倍频偏估计、符号细定时是利用发送端的参考相位符号和接收端已知的参考相位的相关性来最终实现的。 本设计实现了接收机的上述算法,针对FPGA的硬件资源结构,结合Lyrtech开发平台的相关技术参数,综合考虑T-MMB标准中的基带速率和整体系统延迟,给出了相关的设计方案和仿真结果,通过分析各个模块的资源占用情况来安排系统的整体布局和资源复用,分析各个模块的时序报告,讨论模块的最大频率能否满足系统的技术要求,最终在FPGA上实现了该接收机系统整体的同步解调功能。 本设计对于T-MMB标准的同步接收机设计有着探索性的分析和讨论,通过Lyrtech平台实现了该标准的基带信号同步功能与COFDM解调功能,对于其今后的该标准的设备推广有一定参考意义和实际意义。
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