《降低OFDM系统峰均比的电路设计（学位论文-工学）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《降低OFDM系统峰均比的电路设计（学位论文-工学）（66页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、国 内 图 书 分 类 号 ： TN91 学 校 代 码 ： 10213国 际 图 书 分 类 号 ： 621.3 密 级 ： 公 开工 学 硕 士 学 位 论 文降 低 OFDM 系 统 峰 均 比 的 电 路 设 计硕 士 研 究 生 ： 闫 海 龙导 师 ： 叶 水 驰 教 授申 请 学 位 ： 工 学 硕 士学 科 ： 微 电 子 学 与 固 体 电 子 学所 在 单 位 ： 航 天 学 院答 辩 日 期 ： 2011 年 6 月授 予 学 位 单 位 ： 哈 尔 滨 工 业 大 学Classified Index: TN91U.D.C: 621.3Dissertation for t
2、he Masters Degree in EngineeringCIRCUIT DESIGN ON PEAK-TO-AVERAGEPOWER RATIO REDUCTION TECHNOLOGY INOFDM SYSTEMCandidate： Yan HailongSupervisor： Prof. Ye ShuichiAcademic Degree Applied for： Master of EngineeringSpeciality： Microelectronics and Solid-StateElectronicsAffiliation： School of Astronautic
3、sDate of Defence： June, 2011Degree-Conferring-Institution： Harbin Institute of Technology哈 尔 滨 工 业 大 学 工 学 硕 士 学 位 论 文摘 要正 交 频 分 复 用 具 有 频 谱 利 用 率 高 、 抗 频 率 选 择 性 衰 落 等 优 点 ， 被 认 为 是 4G通 信 中 的 关 键 技 术 ， 但 是 ， 正 交 频 分 复 用 技 术 也 存 在 着 峰 值 平 均 功 率 比 高 的 缺点 。 若 时 域 信 号 存 在 较 高 的 峰 均 比 ， 可 能 带 来 信 号 畸 变
4、， 使 频 谱 发 生 改 变 ， 导致 各 子 信 道 不 再 正 交 ， 使 系 统 的 性 能 恶 化 。 因 此 ， 降 低 正 交 频 分 复 用 系 统 峰 均比 是 当 前 研 究 领 域 的 热 点 之 一 ，本 课 题 针 对 这 一 问 题 进 行 研 究 ，提 出 了 降 低 128点 正 交 频 分 复 用 系 统 峰 均 比 的 硬 件 结 构 ， 并 最 终 实 现 降 低 可 变 点 数 正 交 频 分 复用 系 统 峰 均 比 的 硬 件 设 计 。通 过 研 究 降 低 正 交 频 分 复 用 系 统 峰 均 比 的 部 分 传 输 序 列 方 法 ， 采 用
5、 交 织 分割 将 正 交 频 分 复 用 信 号 序 列 分 成 4 个 子 块 ， 并 结 合 Cooley-Tukey FFT 算 法 进 行深 度 的 改 进 。 对 相 位 因 子 进 行 优 化 ， 并 结 合 MATLAB 软 件 模 拟 ， 证 明 了 优 化 复杂 度 并 没 有 改 变 峰 均 比 的 性 能 。 再 对 时 域 相 位 优 化 方 法 进 行 研 究 ， 利 用 DSP 中DFT 的 循 环 卷 积 特 性 ， 时 域 相 位 优 化 方 法 只 需 要 计 算 一 个 傅 里 叶 变 换 ， 但 相 位因 子 的 搜 索 与 结 合 仍 很 复 杂 ，
6、本 文 针 对 此 问 题 ， 利 用 定 理 和 推 论 ， 将 子 块 为 4，相 位 因 子 集 合 元 素 个 数 为 4 的 64 个 相 位 因 子 优 化 到 10 个 ， 在 相 位 因 子 搜 索 的复 杂 度 上 得 到 了 很 大 的 改 善 。最 后 利 用 MATLAB 软 件 对 时 域 相 位 优 化 方 法 进 行模 拟 ， 证 实 了 时 域 相 位 优 化 方 法 能 够 降 低 正 交 频 分 复 用 系 统 峰 均 比 。利 用 Cooley-Tukey 算 法 将 多 路 径 的 部 分 传 输 序 列 方 案 优 化 为 仅 用 一 个 N 点反 向
7、 傅 里 叶 变 换 ， 设 计 一 种 串 行 优 化 模 块 进 行 相 位 因 子 的 搜 索 ， 在 硬 件 实 现 复杂 度 方 面 得 到 了 很 好 的 改 进 。 完 成 了 基 于 128 点 正 交 频 分 复 用 系 统 降 低 峰 均 比的 电 路 设 计 ， 并 通 过 验 证 、 综 合 和 布 局 布 线 得 出 版 图 。 再 将 降 低 正 交 频 分 复 用系 统 峰 均 比 电 路 中 的 傅 里 叶 变 换 模 块 设 计 成 可 变 点 数 的 傅 里 叶 变 换 结 构 ， 以 适应 不 同 的 通 信 要 求 。采 用 了 包 括 Radix-2、
8、 Radix-22 和 Radix-2/4/8 的 混 合 基 算 法 ，单 路 径 延 时 反 馈 的 流 水 线 结 构 ， 最 后 结 合 优 化 模 块 完 成 可 变 点 数 正 交 频 分 复 用系 统 的 降 低 峰 均 比 的 电 路 设 计 ， 利 用 Design-Complier 进 行 综 合 ， 综 合 库 采 用 和舰 180 纳 米 CMOS 标 准 单 元 库 ， 最 后 使 用 布 局 布 线 工 具 SOC Encounter 得 到 设计 的 版 图 。关 键 词 ： 正 交 频 分 复 用 ； 峰 均 比 ； 部 分 传 输 序 列 ； 傅 里 叶 变
9、换-I-哈 尔 滨 工 业 大 学 工 学 硕 士 学 位 论 文AbstractOrthogonal frequency division multiplexing (OFDM) has many excellency,such as the high spectral efficiency and the against frequency selective fading. It isconsidered the key technology of the 4G communications. However, it also has thedefect of high peak ave
10、rage power ratio(PAPR). If there is a higher PAPR, it maylead to signal distortion and the sub-channel is no longer orthogonal, so make theperformance of the OFDM system degradation. Therefore, one of the hot areas is thereducing of the PAPR in current research. This topic of this issue, we propose
11、the128 points hardware structure to reduce the PAPR of the OFDM system, and achievethe hardware design of reducing the PAPR of the variable point OFDM system.The Partial Transmit Squence (PTS) method of lower the PAPR of OFDMsystem is studied and optimized, OFDM signal is divided into 4 sub-blocks b
12、yinterleaving method, and improved the PTS method combined the Cooley-TukeyFFT algorithm. Optimization of the phase factor, the simulation of the MATLABsoftware show the optimization is reducing the complexity of the system and doesnot change the performance of the PAPR. Thenm the time-domain phaseo
13、ptimization method is studied, using the circular convolution of DFT in digitalsignal process, TD-IP-PTS method only need to calculate one FFT operation, but thethe search and combination of the phase factor is still complex. In order to improvethis issue, Using the lemma, phase factor is decreased
14、to 10, and the simulation ofthe MATLAB software confirms the capacity of the TD-IP-PTS in reducing thePAPR of OFDM system.Using the Cooley-Tukey FFT algorithm, PTS of the multi-path is optimized tothe one N points IFFT, and design a serial optimization of module, hardwarecomplexity has been greatly
15、improved. Completed the 128 points circuit to reducethe PAPR of the OFDM system. Through the verfication, synthesis and layout isobtained. In order to adapt the various communication system, we proposed avariable point circuit to reduce the PAPR of the OFDM system. The structure of thevariable point
16、 is included the Radix-2, Radix-22, Radix-2/4/8 FFT algorithm, andthe processor is single-path delay feedback pipeline architecture. A circuit design isobtained by combined the optimization module and variable point IFFT processor.Through the verfication, synthesis using the c0.18 CMOS standard cell library,layout is attained.Keywords: orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), peak-to-averagepower ratio (PAPR), partial
