【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA的正交频分复用接收机优化方法
本专利技术属于无线通信领域，涉及一种基于FPGA的正交频分复用接收机优化方法。
技术介绍
随着通信技术飞速发展，OFDM作为一种调制技术，技术广泛部署于宽带接入的无线通信系统中，如无线局域网、数字音频和数字视频广播、无线网络、WIMAX和LTE等。经典的OFDM接收机中，采用的符号同步、载波同步、采样频率同步、信道估计均衡等算法的硬件实现上都是采用流水线思想，而这些算法在具体实现中所采用的算子，如复乘器算子，除法器算子，Cordic算子，以及大粒度的寄存器在功能上具有较高的耦合度，一定程度上浪费了逻辑资源。随着5G时代的到来，移动终端大连接和低延时意味着要在嵌入式设备中集成大量的算力和功能，同时后摩尔时代，集成电路的研发面临着成本高昂、功耗不断攀升和产品形态变化快速等巨大挑战，目前科学界和产业界都在探索后摩尔时代的集成电路技术，在诸多努力方向中可重构计算技术受到了特别关注。可重构技术实现了算法到计算引擎的空间映射，使得领域通用集成电路在制成后仍具有定制能力...
【技术保护点】
1.一种基于FPGA的正交频分复用接收机优化方法，其特征在于，将流水线式的OFDM接收机进行硬件优化，使接收机架构分为数据通路模块与控制通路模块，通过分析接收机中时频同步算法的算子资源占用与寄存器占用，来给不同时隙调度算子与寄存器；该优化方法具体包括以下步骤：/nS1：对OFDM接收机时频同步算法中所使用到的算子资源及寄存器资源进行统计归类；/nS2：设计对OFDM接收机算子资源与寄存器资源的调度方案；/nS3：设计OFDM接收机控制器；/nS4：得到优化后的OFDM接收机。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的正交频分复用接收机优化方法，其特征在于，将流水线式的OFDM接收机进行硬件优化，使接收机架构分为数据通路模块与控制通路模块，通过分析接收机中时频同步算法的算子资源占用与寄存器占用，来给不同时隙调度算子与寄存器；该优化方法具体包括以下步骤：
S1：对OFDM接收机时频同步算法中所使用到的算子资源及寄存器资源进行统计归类；
S2：设计对OFDM接收机算子资源与寄存器资源的调度方案；
S3：设计OFDM接收机控制器；
S4：得到优化后的OFDM接收机。
2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的正交频分复用接收机优化方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：
S11：通过延时相关能量计算、相关窗口能量计算、帧搜索三个分模块实现符号同步，其中使用3个复乘器算子和1个除法算子，共用到11个大粒度寄存器，即寄存器R1-R11；
S12：通过数据分流、载波频偏估计、载波频偏补偿、数据联合输出四个分模块实现载波同步，其中使用1个除法器算子、1个cordic算子和2个复乘器算子，共用到9个大粒度寄存器，即寄存器R12-R20；
S13：通过长训练序列提取、信道估计、能量计算、信道补偿四个模块实现信道估计与均衡，其中使用2个乘法算子、1个复乘算子和1个除法算子，共用到6个大粒度寄存器，即寄存器R21-R26；
S14：通过导频提取模块、导频相关模块、采样频偏估计、采样频偏补偿四个模块实现采样频率同步，其中使用1个复乘算子和1个cordic算子，共用到7个大粒度寄存器，即寄存器R27-R33。
3.根据权利要求2所述的一种基于FPGA的正交频分复用接收机优化方法，其特征在于，所述步骤S11中，符号同步算法的计算公式为：
其中，M(d)为符号同步定时测度函数，m为滑动窗长度内的某个符号，r表示接收端收到的信号，d为定时点，L为滑动窗口长度。
4.根据权利要求2所述的一种基于FPGA的正交频分复用接收机优化方法，其特征在于，所述步骤S12中，载波同步算法的计算公式为：
其中，为载波频偏估计值，DSTS为段训练序列长度，为相邻子载波频率间隔，yn为复基带信号，为yn经过DSTS延时后的共轭，rn为接收端的复基带信号，为频偏补偿后的接收端复基带信号，θn为频...
【专利技术属性】
技术研发人员：余翔，李渊，段思睿，黄俊汐，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50
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