基于OFDM的PLC通信系统均衡模块的FPGA实现

为了能够实现利用电力线接入互联网，使得电力线通信成为现实，在电力线通信系统中，必须采用抗干扰性能很强的调制方式。OFDM(正交频分复用)就是这样一种调制方式。但是因为电力线信道的特点，在系统中加入均衡器也是必须的。本论文就是论述在基于OFDM的低压电力线通信系统中均衡器的原理和实现的。 OFDM系统中的均衡不必像单载波系统中那么复杂，不要求完全消除ISI和ICI。在本系统中，应用LMS算法的变种归一化LMS算法实现均衡。尽管LMS算法有收敛速度慢、对信道的跟踪性能不好等特点，但由于它的实现简单和计算量小，它的应用还是很普遍的。归一化LMS算法的使用使得系统不需要额外的信道估计，节省了资源的开销，但带来了系统性能的损失。均衡模块分时域均衡和频域均衡两部分，时域均衡完成接收机在FFT运算前对信道的补偿，频域均衡则加在FFT之后，用来校正各个子信道的增益和相位。时域均衡模块较频域均衡模块复杂的多，时域均衡器采用16个抽头的横向滤波器，而频域均衡只是单抽头的滤波器，尽管每个子信道都需要一个滤波器，但仅仅是简单的重复。系统采用FPGA实现，按照FPGA开发流程，逐步完成Verilog程序编写，功能仿真，综合，综合后仿真，布局布线，布局布线后仿真和下板调试等步骤。在第五章，论文给出了程序框架，仿真波形、综合结果和性能分析。 论文结构可划分为绪论和主体两大块。主体部分包括四个部分，分别是OFDM系统的介绍、FPGA芯片和开发环境的介绍、OFDM系统中均衡算法的研究和均衡算法的FPGA实现的结果和分析。论文的重点是后两部分内容。

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