DRM接收芯片设计与OFDM解调和同步实现研究

来源 :中国科学院计算技术研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rilinx_2009
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AM广播从19世纪初开始第一次实验性广播一直沿用至今,它包括了30Mhz以下长波(LF)、中波(MF)和短波(HF)三个频段,覆盖范围广,接收机十分廉价,应用十分广泛。但是随着无线通讯技术的飞速发展和数字化浪潮的兴起,互联网、DAB、DMB的出现和发展,不断冲击着AM广播,已经逐渐失宠。为了扭转这种局面,1998年在广州成立了DRM(Digital Radio Mondiale)协会,致力于AM广播的数字化改造、标准化和推广工作。   DRM标准沿用了AM广播的频段,结合先进的音频编码技术、信道编码技术、OFDM传输技术来改善服务质量,并增加了多路音频和数据服务来丰富DRM广播的内容。经过这几年的发展,符合DRM标准的商用发射机和内容服务器已经比较成熟,但是目前没有廉价、低功耗的DRM接收机成为了阻碍DRM广播推广的最大障碍。   随着计算机技术和集成电路的发展,集成电路规模越来越大,复杂度越来越高,将包含多个复杂算法的系统应用集成到一块芯片上成为可能。为了降低DRM接收机的成本和功耗,就需要开发符合DRM标准的专用解码芯片。国内外目前还没有成熟的专用芯片,设计和开发具有自主知识产权的DRM接收机解码芯片具有现实意义。   本文分为两个部分,第一部分DRM接收机SoC解码芯片的设计方案,第二部分DRM接收机中OFDM解调和同步的原理和硬件实现方法,具体的。   第一部分,通过对DRM标准的研究,分析接收机中需要的算法,并使用软件进行行为级建模来模拟DRM接收机的接收过程。然后使用自顶向下软硬件协同设计方法,利用高级语言分析系统中算法复杂度,进行软硬件划分,提出了满足硬件工作频率24Mhz,软件工作频率48Mhz的低功耗、高精度的DRM接收机SoC解码芯片设计方案。   第二部分,首先分析OFDM系统的原理和其中的关键技术,然后具体描述DRM接收机中OFDM解调模块的硬件实现,最后通过对无线信道特点的分析,研究时间和频率同步对系统性能的影响,并针对DRM系统的特点和要求,给出了OFDM时间同步和频率同步的硬件实现方法。   最后,总结DRM接收机SoC解码芯片设计方案的优缺点,并给出OFDM解调和时间频率同步模块的FPGA综合结果,为下一步ASIC实现打下基础。
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