并行结构FPGA实现MB-OFDM UWB基带系统设计

"FPGA在基于并行结构的MB-OFDM UWB基带系统设计中的应用" 本文是一篇关于利用FPGA（Field-Programmable Gate Array）实现基于并行结构的多频带正交频分复用超宽带（MB-OFDM UWB）基带系统的研究论文。MB-OFDM UWB是一种无线通信技术，因其具有高速率、低功耗和抗多径衰落等特性，在短距离高速通信中得到了广泛应用。ECMA-368是定义MB-OFDM UWB系统标准的国际规范。 在该设计方法中，FPGA被用来构建发射机和接收机的核心模块。关键在于采用四通道并行结构，这种结构可以显著提高系统的处理速度和效率。具体来说，数字到模拟转换（DAC）模块的输入、模拟到数字转换（ADC）模块的输出、同步模块以及载波频率偏移（CFO）估计和补偿模块都采用了并行处理的方式。并行结构允许多个处理单元同时工作，从而减少延迟，提高系统整体性能。 文章指出，当CFO和采样频率偏移（SFO）达到±20ppm时，该设计方案能在加性高斯白噪声（AWGN）信道或CM1、CM2信道条件下保证低误比特率（BER）。这表明，该系统对信道条件的适应性强，适合于高速MB-OFDM UWB系统。 此外，文中还讨论了CFO和SFO的影响，以及残余相位和信噪比（SNR）在系统性能中的作用。CFO和SFO是UWB系统中常见的问题，它们会导致信号质量下降，而通过有效的估计算法和补偿机制可以改善这一状况。残余相位的精确估计和补偿有助于提高信号的解调性能，而SNR则是衡量信号质量和噪声干扰的关键指标，它直接影响系统的误码率。 关键词：MB-OFDM UWB，ECMA-368，FPGA，载波频率偏移，采样频率偏移，残余相位，信噪比 作者：Shi-jie Ren，Xin Su，Zhan Xu，Xiang-yuan Bu 所属单位：北京理工大学信息与电子学院，北京100081，中国 本研究论文深入探讨了FPGA在MB-OFDM UWB基带系统设计中的应用，通过并行结构优化了系统性能，对于理解FPGA在无线通信系统中的应用以及MB-OFDM UWB技术的实现有着重要的参考价值。