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1、基于自适应OFDM系统的信号调制器设计摘要：设计了一种基于自适应OFDM系统的信号调制器。通过FPGA综合得出该信号调制器结构简单，不仅占用资源少，而且速度快，非常适合在自适应OFDM系统中使用。关键词：自适应技术；OFDM；信号调制器；FPGA1 引言 OFDM技术以其频谱利用率高、抗多径干扰能力强等特点，已成为第四代移动通信系统（4G）中的核心技术之一。为保证传输质量，最大限度地提高系统吞吐量，将自适应技术应用于OFDM系统是未来通信发展的必然趋势【3】。为此，本文将设计一种基于自适应OFDM系统的信号调制器，可支持多种调制方式。 2 信号调制器功能描述 本文设计的信号调制器的功能是将经过
2、卷积编码和交织后的串行比特流按n1、2、4或6个比特一组，分别对应BPSK、QPSK、16-QAM和64-QAM等调制方式，然后将分组后的二进制序列以一定的编码规则映射成复数。为了使所有的映射点具有相同的平均功率，输出要进行归一化【4】。输出值，其中为平均功率量化因子，各调制方式下的取值文献【4】所示。 3 信号调制器结构 本文设计的信号调制器结构如图1所示，由一个控制模块、四个子映射模块和一个四选一多路复用器组成。其中，coder_rate信号为自适应OFDM基带根据不同的信道状况选择数据传输的调制编码方式，具体对应关系如表1所示。 图1 信号调制器结构框图 该信号调制器具体工作原理如下：首
3、先，控制模块Mapper_Controller根据来自OFDM基带发送状态机的coder_rate信号产生子映射模块的工作使能信号；接着，对应子映射模块将输入数据信号以1 bit或2 bits或4 bits或6 bits一组映射成10比特的I路复数数据信号和Q路复数数据信号；最后，四选一多路复用器模块选择对应子映射模块的数据输出。 4 仿真结果 将工程设计文件添加测试激励，在ModelSim中进行仿真得到不同调制方式下的输入输出波形图。如图2至图5所示，当调制方式分别为BPSK、QPSK、16-QAM和64-QAM时，对应每1、2、4和6个周期输出一个数据，可验证设计的信号调制器的功能的正确性
4、。 图2 BPSK调制方式下的输入输出波形图图3 QPSK调制方式下的输入输出波形图 图4 16-QAM调制方式下的输入输出波形图 图5 64-QAM调制方式下的输入输出波形图 最后，在FPGA软件开发平台Xilinx ISE9.2i下，选用100万门规模的器件Spartan3 xc3s1000对设计的信号调制器进行了综合仿真。结果，整个信号调制器占用91个Slices，只占用了Spartan3 xc3s1000总共7680 Slices的1.18%，最高工作频率可达240MHz。结果表明本文设计的信号调制器不仅占用资源少，而且速度快，完全满足自适应OFDM系统的需求。 5 结束语 为保证传输
5、质量，提高传输速率，将自适应技术应用于OFDM系统是未来通信发展的必然趋势。为此，本文设计了一种基于自适应OFDM系统的信号调制器，通过ModelSim仿真验证了其功能的正确性。最后通过FPGA综合得出该信号调制器结构简单，不仅占用资源少，而且速度快，非常适合在自适应OFDM系统中使用。 参考文献： 【1】Takahiro Tsugi, Makoto Itami. A Study on Adaptive Modulation of OFDM under Impulsive Power Line Channel. IEEE International Symposium on Power Line Communications and Its Applications, 2008. Washington: IEEE Society, 2008. 304309 【2】Tung-Sheng Yang, Alexandra Duel-Hallen, Hans Hallen. Enabling adaptive OFDM for mobile radio channels. IEEE Military Communications Conference, 2004.Washington: IEEE Society, 2004. 704710