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无线数据传输系统

  • OFDM系统的定时和频率同步的实现

    正交频分复用技术(OFDM)是未来宽带无线通信中的关键技术。随着用户对实时多媒体业务,高速移动业务需求的迅速增加,OFDM由于其频谱效率高,抗多径效应能力强,抗干扰性能好等特点,该技术正得到了广泛的应用。 OFDM系统的子载波之间必须保持严格的正交性,因此对符号定时和载波频偏非常敏感。本课题的主要任务是分析各种算法的性能的优劣,选取合适的算法进行FPGA的实现。 本文首先简要介绍了无线信道的传输特性和OFDM系统的基本原理,进而对符号同步和载波同步对接收信号的影响做了分析。然后对比了非数据辅助式同步算法和数据辅助式同步算法的不同特点,决定采用数据辅助式同步算法来解决基于IEEE 802.16-2004协议的突发传输系统的同步问题。最后部分进行了算法的实现和仿真,所有实现的仿真均在QuartusⅡ下按照IEEE 802.16-2004协议的符号和前导字的结构进行。 本文的主要工作:(1)采用自相关和互相关联合检测算法同时完成帧到达检测和符号同步估计,只用接收数据的符号位做相关运算,有效地解决了判决门限需要变化的问题,同时也减少了资源的消耗;(2)在时域分数倍频偏估计时,利用基于流水线结构的Cordic模块计算长前导字共轭相乘后的相角,求出分数倍频偏的估计值;(3)采用滑动窗口相关求和的方法估计整数倍频偏值,在此只用频域数据的符号位做相关运算,有效地解决了传统算法估计速度慢的缺点,同时也减少了资源的消耗。

    标签: OFDM 定时 同步的

    上传时间: 2013-05-23

    上传用户:宋桃子

  • 基于FPGA的无线信道仿真器设计与实现

    随着人们对无线通信需求和质量的要求越来越高,无线通信设备的研发也变得越来越复杂,系统测试在整个设备研发过程中所占的比重也越来越大。为了能够尽快缩短研发周期,测试人员需要在实验室模拟出无线信道的各种传播特性,以便对所设计的系统进行调试与测试。无线信道仿真器是进行无线通信系统硬件调试与测试不可或缺的仪器之一。 本文设计的无线信道仿真器是以Clarke信道模型为参考,采用基于Jakes模型的改进算法,使用Altera公司的StratixⅡ EP2S180模拟实现了频率选择性衰落信道。信道仿真器实现了四根天线数据的上行接收,每根天线由八条可分辨路径,每条可分辨路径由64个反射体构成,每根天线可分辨路径和反射体的数目可以独立配置。通过对每个反射体初始角度和初始相位的设置,并且保证反射体的角度和相位是均匀分布的随机数,可以使得同一条路径不同反射体之间的非相关特性,得到的多径传播信道是一个离散的广义平稳非相关散射模型(WSSUS)。无线信道仿真器模拟了上行数据传输环境,上行数据由后台产生后储存在单板上的SDRAM中。启动测试之后,上行数据在CPU的控制下通过信道仿真器,然后送达基带处理板解调,最后测试数据的误码率和误块率,从而分析基站的上行接收性能。 首先,本文研究了3GPP TS 25.141协议中对通信设备测试的要求和无线信道自身的特点,完成了对无线信道仿真器系统设计方案的吸收和修改。 其次,针对FPGA内部资源结构,研究了信道仿真器FPGA实现过程中的困难和资源的消耗,进行了模块划分。主要完成了时延模块、瑞利衰落模块、背板接口模块等的RTL级代码的开发、仿真、综合和板上调试;完成了FPGA和后台软件的联合调试;完成了两天线到四天线的改版工作,使FPGA内部的工作频率翻了一倍,大幅降低了FPGA资源的消耗。 最后,在完成无线信道仿真器的硬件设计之后,对无线信道仿真器的测试根据3GPP TS 25.141 V6.13.0协议中的要求进行,即在数据误块率(BLER)一定的情况下,对不同信道传播环境和不同传输业务下的信噪比(Eb/No)进行测试,单天线和多天线的测试结果符合协议中规定的信噪比(Eb/No)的要求。

    标签: FPGA 无线信道 仿真器

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:小杨高1

  • OFDM发射机系统的FPGA设计

    无线局域网是计算机网络技术和无线通信技术相结合的产物,是利用无线媒介传输信息的计算机网络。在无线通信信道中,由于多径时延不可避免地存在符号间干扰,正交频分复用(OFDM)作为一种可以有效对抗符号间干扰(ISI)和提高频谱利用率的高速传输技术,引起了广泛关注。在无线局域网(WLAN)系统中,OFDM调制技术已经被采用作为其物理层标准,并且公认为是下一代无线通信系统中的核心技术。基于IEEE802.11a的无线局域网标准的物理层采用了OFDM技术,能有效的对抗多径信道衰落,达到54Mbps的速度,而未来而的IEEE802.11n将达到100Mbps的高速。因此,研发以OFDM为核心的原型机研究非常有必要。 本文在深入理解OFDM技术的同时,结合相应的EDA工具对系统进行建模并基于IEEE802.11a物理层标准给出了一种OFDM基带发射机系统的FPGA实现方案。整个设计采用目前主流的自顶向下的设计方法,由总体设计至详细设计逐步细化。在系统功能模块的FPGA实现过程中,针对Xilinx一款160万门的Spartan-3E XCS1600E芯片,依照:IEEE802.11a帧格式,对发射机系统各个模块进行了详细设计和仿真: (1)训练序列生成模块,包括长,短训练序列; (2)信令模块,包括卷积编码,交织,BPSK调制映射; (3)数据模块,包括加扰,卷积编码,删余,交织,BPSK/QPSK/16QAM/64QAM调制映射; (4)OFDM处理部分,包括导频插入,加循环前缀,IFFT处理; (5)对整个发射处理部分联调,并给出仿真结果另外,还完成了接收机部分模块的FPGA设计,并给出了相应的顶层结构与仿真波形。最后提出了改进和进一步开发的方向。

    标签: OFDM FPGA 发射机

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:李彦东

  • 基于FPGA的OFDM基带系统研究

    近几年来,OFDM技术引起了人们的广泛注意,根据这项新技术,很多相关协议被提出来。其中WiMax代表空中接口满足IEEE802.16标准的宽带无线通信系统,IEEE标准在2004年定义了空中接口的物理层(PHY),即802.16d协议。该协议规定数据传输采用突发模式,调制方式采用OFDM技术,传输速率较高且实现方便、成本低廉,已经成为首先推广应用的商业化标准。本文对IEEE802.16d OFDM系统物理层进行了研究,并在XILINX公司的Virtexpro II芯片上实现了基带算法。    ⑴探讨了OFDM基本原理及其关键技术。根据IEEE802.16d OFDM系统的物理层发送端流程搭建了基带仿真链路,利用MATLAB/SIMULINK仿真了OFDM系统在有无循环前缀(CP)、多径数目不同等情况下的性能变化。由于同步算法和信道估计算法计算量都很大,为了找到适合采用FPGA实现的算法,分析了同步误差和不同信道估计算法对接收信号的影响,并结合计算量的大小提出了一种新的联合同步算法,以及得出了LS信道估计算法最适合802.16d系统的结论。    ⑵完成了基带发射机和接收机的FPGA硬件电路实现。为了使系统的时钟频率更高,采用了流水线的结构。设计中采用编写Verilog程序和使用IP核相结合的办法,实现了新的联合同步算法,并且通过简化结构,避免了信道估计算法中的繁琐除法。利用ISE9.2i和Modelsim6.Oc软件平台对程序进行设计、综合和仿真,并将仿真结果和MATLAB软件计算结果相对比。结果表明,采用16位数据总线可达到理想的精度。    ⑶采用串口通信的方式对基带系统进行了验证。通过串口通信从功能上表明该系统确实可行。

    标签: FPGA OFDM 基带 系统研究

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:zhangyigenius

  • 基于ATmega16L的瓦斯监测报警系统设计

    针对我国煤矿安全生产情况,提出了一种以ATmega16L单片机为核心的瓦斯监测报警系统设计方案。该系统采用LXK-3传感器检测矿井瓦斯浓度,利用ULN2803驱动处理后进行实时显示,同时使用nRF2401通过无线方式实现上、下位机间数据传输。当瓦斯浓度超限时,及时发出声光报警。

    标签: ATmega 16L 16 瓦斯

    上传时间: 2013-10-16

    上传用户:zhqzal1014

  • 基于单片机Si1015的蓄电池远程监测系统终端

    文中介绍了一种主从模式的蓄电池远程监测系统终端。以Si1015为主控芯片,该终端主要完成了蓄电池组的内阻、电压、环境温度的测量,主从模块之间通过无线方式传输数据,主模块通过GPRS实现终端与监控中心的数据传输。

    标签: 1015 Si 单片机 蓄电池

    上传时间: 2013-11-04

    上传用户:竺羽翎2222

  • 基于C8051F060的数据采集存储系统的设计

    介绍一种基于C8051F060单片机和NAND Flash的数据采集存储系统,该系统可实现3路信号采样,每路采样率为5KS/s,通过异步串行通信接口实现数据传输。并详细说明系统的软件设计。 Abstract:  An acquisition and storage system based on C8051F060and NAND Flash is designed in this paper.The system is used to sample three-channel of signal,5KSPS each channel,and can upload data to test bench through UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter).The software design is discussed in detail.

    标签: C8051F060 数据采集 存储系统

    上传时间: 2013-10-12

    上传用户:Jesse_嘉伟

  • 基于C8051F930的管道温度压力远程监测系统

       为解决输油管道温度压力参数实时监测的问题,设计了以C8051F930单片机作为控制核心的超低功耗输油管道温度压力远程监测系统。现场仪表使用高精度电桥采集数据,通过433 MHz短距离无线通信网络与远程终端RTU进行通信,RTU通过GPRS网络与PC上位机进行远程数据传输,在上位机中实现数据存储和图形化界面显示,从而实现输油管道温度压力参数的实时监测和异常报警。经实验证明,该系统的12位数据采集精度满足设计要求,漏码率小于1%,正常工作时间超过5个月,能实时有效地监测输油管道的温度压力参数,节省大量人工成本,有效预防管道参数异常造成的经济损失和环境污染。 Abstract:  In order to solve the problems on real-time monitoring of pipeline temperature and pressure parameters, the ultra-low power remote pipeline temperature and pressure monitoring system was designed by using the single chip processor C8051F930 as the control core. The high-precision electric bridge was used in field instruments for data collection, the 433MHz short-range wireless communication network was used to make communication between field instrument and RTU, the GPRS was used by the RTU to transmit data to the PC host computer, and the data was stored and displayed in the PC host computer, so the real-time monitoring and exception alerts of pipeline temperature and pressure parameters were achieved. The experiment proves that the system of which error rate is less than 1% over five months working with the 12-bit data acquisition accuracy can effectively monitor the pipeline temperature and pressure parameters in real time, it saves a lot of labor costs and effectively prevents environmental pollution and economic losses caused by abnormal channel parameters.

    标签: C8051F930 温度 压力 远程监测系统

    上传时间: 2013-11-07

    上传用户:cuibaigao

  • 激光扫描车身坐标测量数据采集系统的设计

    本文对激光扫描车身坐标测量系统的数据采集部分进行了深入研究,设计了基于“AVR+FIFO+CPLD”的数据采集及处理模块;解决了当多路信号有数据同时传输时,如何将数据完整地写入FIFO的问题,实现了数据的有效采集;编写了完整的CPLD控制程序和AVR数据采集程序,为准确测量待测点的坐标提供了可靠的数据来源。

    标签: 激光扫描 坐标测量 数据采集系统 车身

    上传时间: 2013-10-29

    上传用户:asaqq

  • 利用STC89C55RD+单片机实现无线LED点阵显示系统

    摘要:利用STC89C55RD+的在应用可编程功能和射频芯片nRF401,设计了一个无线数据通信方式下的LED点阵显示系统。该系统采用了上一下位机的结构构建,利用无线收发模块实现显示信息及控制命令的发送,并且充分利用了该单片机大容量的数据Flash区,通过在应用可编程功能实现多条信息的实时发布、擦除和修改。关键词:单片机,在应用可编程,无线,点阵

    标签: STC LED 89 55

    上传时间: 2013-11-03

    上传用户:zjwangyichao