1 零中频软件无线电OFDM通信方案-德赢Vwin官网 网
0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

零中频软件无线电OFDM通信方案

CHANBAEK 来源:嵌入式随笔 作者:嵌入式随笔 2023-10-17 17:10 次阅读

1 通信架构

收发整体架构如下所示:

上面的是发送,下面的是接收。

2 发送

单看上面的图不好理解帧的结构。下面的图包括了帧的构成。

2.1 信源输入

信源输入为设备通过多种接口接收到的数据。

2.2 信道编码

信道编码为在有效信息的基础上增加一些冗余的信息,用以在数据传输出错的时候判断哪里出错并进行纠正。常见的有卷积码,Turbo码,LDPC码,Polar码等。

2.3 交织加扰

交织是将数据分散,这样数据出错的时候,对有效数据来说就是将数据集中的数据分散开,方便纠正处理。

加扰是让数据的0和1尽量随机化,避免出现不该出现特殊的频谱,方便处理。

2.4 加入相位导频

这里加入相位导频是因为符号较多时,帧头计算的频偏到这里已经偏差可能比较大了,再加一个导频数据(就是一个已知的固定数据)用以校正数据。

2.5 IFFT

数据是在频域映射的,要发送最终要转换到时域去。这里使用IFFT进行转换。此处注意IFFT的频域载波中,直流子载波不传输信号,信号尽量放在低频子载波上,低频子载波在接收的时候采样的点数会相对多点,这样数据尽量准确点。

2.6 加循环前缀

增加循环前缀是为了在多径条件下,可以恢复出原来的信号。

图片

1,2,3,4,5,6,7,8是有效数据,6,7,8是循环前缀。多径就是经过不同路径的信号叠加到一起,经过更多次反射的信号信号强度减弱,时间也滞后。我们取信号最强的那部分。两部分信号叠加到一起就是1,2,3,4,5,6,7,8和8,1,2,3,4,5,6,7叠加。这两部分的FFT值相当于差一个固定的数值,通过这个固定的数值就可以还原了。

2.7 加符号同步

加符号同步是为了在找到一帧之后更加精确地确定一个OFDM符号的起始位置,符号同步应该取自相关性强,互相关性弱的信号。计算相乘累加和,这样12345678的累加和最大,就算有多径信号在,由于互相关性比较弱,12345678和81234567的相乘累加值也比较小。

2.8 加帧同步

加帧同步是为了快速定位出一帧的位置。格式与上一部分类似。

图片

采用两个相同数列进行互相关计算,这样计算是因为这是第一步,有频偏的存在,两个1和两个2的位置的频偏导致的偏转角度导致的偏转相同。

图片

2.9 混频发射

此时信号转换成vwin 信号,经过混频提高到载波频率,经射频前端和天线发送出去。

3 接收

接收是与发送相反的过程。

3.1 混频接收

信号经过混频降低,AD采样,送入后面进行信号处理。

3.2 帧同步

计算两个重复序列的相同位置的共轭互相关值。第一个序列的1的位置值为a+bi,第二个序列的位置为(a+bi)*e iφ 这样两个数共轭相乘为

图片

每个位置计算后累加得到一个复数记为A。对应位置(a+bi)和(a+bi)*e iφ 共轭相乘后取绝对值为

图片

计算累加和后得到值记为B,计算

图片

的值,接近1的话认为找到了帧头。同时计算频偏

图片

的φ就是对应偏差n个点的偏差角度,后续处理每个点角度偏转-φ/n进行修正

3.3 符号同步

已经找到一帧的大概位置,同时已经知道了相位偏转角度。与已知序列进行相乘累加,在一定范围内找出最大值,就可以精确找出一个符号的起始位置。

3.4 去除循环前缀

循环前缀的位置的数据在处理时用不上,把对应位置的数据直接剔除。

3.5 FFT

数据是在频域映射的,通过FFT恢复到频域。

3.6 频域均衡

处理多径或者其他信道变化导致的数据变化。通过用于符号同步的已知序列进行信道估计,使用计算出来的信道估计的结果处理其余每个OFDM符号。

3.7 相位校正

经过多个符号,开始计算出来的频偏计算到这里有了误差,就是星座图有了偏转,在发射的时候预留了一些已知序列,通过这些序列计算偏转角度,方法和帧同步计算偏转角相同,共轭相乘计算角度。

3.8 解扰解交织

根据发射端的加扰交织方法进行解扰解交织,还原数据。

3.9 信道译码

根据发射端选取的信道编码进行相应的译码。

3.10 数据输出

解析出数据通过相应接口进行输出。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表德赢Vwin官网 网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • ofdm
    +关注

    关注

    6

    文章

    349

    浏览量

    57001
  • 通信
    +关注

    关注

    18

    文章

    6024

    浏览量

    135949
  • 无线电
    +关注

    关注

    59

    文章

    2139

    浏览量

    116427
  • 零中频
    +关注

    关注

    0

    文章

    64

    浏览量

    9121
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    软件无线电的原理及结构

    `软件无线电利用现代化软件来操纵、控制传统的“纯硬件电路”的无线通信技术。软件无线电技术的重要价
    发表于 10-09 10:32

    中频软件无线电的实现方案和基于FPGA的通用硬件平台

    ,而且还可以现场开发新波形。在商业方面,可实现移动通信的无缝接入和完全自由的个人通信,缩短系统的开发周期和降低运营商的成本,现已成为3G和4G所采用的一项关键技术。  本文研究了中频软件
    发表于 05-28 06:39

    采用软件无线电实现中频接收系统设计

    的方式解放出来,利用软件可编程、易修改和成本低(硬件投入少)的优势,把无线通信技术水平提升到一个新的高度。本文设计了一种基于软件无线电
    发表于 05-28 06:45

    OFDM无线电系统认证测试

      采用正交分多路转换(OFDM)实体层的无线区域网路(WLAN),目前已经在全球各地广泛地进行商业建置,它主要是根据IEEE 802.11a/g OFDM
    发表于 07-16 08:11

    分析一款不错的中频软件无线电系统的FPGA实现方案

    本文研究了中频软件无线电的实现方案,并设计了基于FPGA的通用硬件平台。在此平台上,通过PC机下载软件,实时实现了
    发表于 04-29 06:27

    什么是软件无线电

    ,我需要做的第一件事就是确定我所说的“软件无线电”到底是什么意思实际上,我首先要提到两件我并不想说的事情:一个典型的基于硬件的射频通信系统,可以通过软件以某种方式进行修改,不是
    发表于 04-15 15:06

    什么是中频技术

    什么是中频技术 首先明确,中频可以说是一种技术,引申出来中频电路,再引
    发表于 06-16 13:39 4470次阅读

    软件无线电OFDM的IFFT仿真设计

    基于软件无线电的思想,阐述了第四代移动通信核心技术OFDM的原理及其IFFT/FFT实现的数学模型,并且提出了OFDM调制的核心部分IFFT
    发表于 05-05 17:02 91次下载
    <b class='flag-5'>软件</b><b class='flag-5'>无线电</b><b class='flag-5'>中</b><b class='flag-5'>OFDM</b>的IFFT仿真设计

    软件无线电数字中频系统的设计与实现

    提出了一种基于软件无线电技术的数字中频系统的实现方案, 介绍了数字中频系统的基本结构,对其中重要部分的性能要求作了分析, 并给出了实现
    发表于 01-08 17:38 41次下载

    中频架构在无线电设计的优势

    中频(ZIF) 架构自无线电初期即已出现。
    发表于 03-23 10:49 9529次阅读
    <b class='flag-5'>零</b><b class='flag-5'>中频</b>架构在<b class='flag-5'>无线电</b>设计<b class='flag-5'>中</b>的优势

    设计无线电使用中频架构有什么优势

    中频(ZIF) 架构自无线电初期即已出现。如今,ZIF架构可以在几乎所有消费无线电应用中找到,无论是电视、手机,还是蓝牙技术。
    发表于 10-10 10:44 0次下载
    设计<b class='flag-5'>无线电</b>使用<b class='flag-5'>零</b><b class='flag-5'>中频</b>架构有什么优势

    如何使用软件无线电实现OFDM系统的设计与实现

    为了构建一个适应性强, 复用程度高, 易于维护、升级的无线电系统平台。提出采用软件无线电通信系统软件模块化的思想设计
    发表于 02-01 10:33 11次下载
    如何使用<b class='flag-5'>软件</b><b class='flag-5'>无线电</b>实现<b class='flag-5'>OFDM</b>系统的设计与实现

    软件无线电中信号中频与采样频率选择

    软件无线电中信号中频与采样频率选择说明。
    发表于 03-25 09:50 13次下载
    <b class='flag-5'>软件</b><b class='flag-5'>无线电</b>中信号<b class='flag-5'>中频</b>与采样频率选择

    中频架构如何使无线电设计性能达到的新高度

    中频(ZIF)架构自无线电初期即已出现。如今,ZIF架构可以在几乎所有消费无线电应用中找到,无论是电视、手机,还是蓝牙技术。ZIF技术取得的最新进步对现有高性能
    的头像 发表于 11-17 09:53 772次阅读

    基于软件无线电技术的数字中频系统的实现方案

    德赢Vwin官网 网站提供《基于软件无线电技术的数字中频系统的实现方案.pdf》资料免费下载
    发表于 10-20 09:23 0次下载
    基于<b class='flag-5'>软件</b><b class='flag-5'>无线电</b>技术的数字<b class='flag-5'>中频</b>系统的实现<b class='flag-5'>方案</b>