一種ofdm雙調(diào)制解調(diào)方式的實現(xiàn)裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種OFDM雙調(diào)制解調(diào)方式的實現(xiàn)裝置，其發(fā)送端包括基帶調(diào)制模塊和指令接收單元；接收端包括基帶解調(diào)模塊、同步處理單元、信道均衡單元、SNRquant計算單元和指令發(fā)送單元。同步處理單元和信道均衡單元分別連接基帶解調(diào)模塊，同步處理單元和信道均衡單元的輸出端接SNRquant計算單元的輸入端，SNRquant計算單元的輸出端連接指令發(fā)送單元。指令發(fā)送單元與指令接收單元通過無線信道相接。指令接收單元的輸出端連接基帶調(diào)制模塊。本實用新型在調(diào)制解調(diào)方式的切換方面，系統(tǒng)不需要計算誤碼率，直接采用計算信噪比量化值的方式實現(xiàn)，這種方式采用的計算步驟較少，硬件實現(xiàn)簡單，開銷較少，且靈活度較高。
【專利說明】—種OFDM雙調(diào)制解調(diào)方式的實現(xiàn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及無線通信系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種OFDM雙調(diào)制解調(diào)方式的實現(xiàn)
>J-U ρ?α裝直。

【背景技術(shù)】
[0002]OFDM(正交頻分復用)是一種高效率的通信技術(shù)方案，它既是一種調(diào)制技術(shù)，也是一種復用技術(shù)。OFDM自誕生之日起，就一直受到密切的關(guān)注，如今已被4G/B4G/5G標準所采用。目前，OFDM及其相關(guān)技術(shù)仍然是學術(shù)界的一個研究熱點。在OFDM系統(tǒng)中，可以通過采用不同的調(diào)制解調(diào)方式對數(shù)據(jù)進行調(diào)制解調(diào)，比如經(jīng)典的BPSK，QPSK，16QAM，64QAM，256QAM等調(diào)制解調(diào)方式。這涉及到一種叫做自適應調(diào)制解調(diào)的方法，這種方法的主要目的是根據(jù)系統(tǒng)在不同質(zhì)量的信道環(huán)境下，為通信系統(tǒng)選擇合適的調(diào)制解調(diào)方式以使系統(tǒng)的性能達到最優(yōu)。
[0003]現(xiàn)有的OFDM調(diào)制方式僅選取以上列出的其中一種或者是選取多種。如果選取一種調(diào)制方式，那么就會因為調(diào)制方式單一失去靈活性。如果選取多種調(diào)制方式，勢必增加系統(tǒng)實現(xiàn)的復雜性，由此大幅度提高硬件成本。事實上，較多的調(diào)制方式從現(xiàn)實的角度來說是冗余的，而且從硬件實現(xiàn)上來看會增加處理難度，會占用較多的硬件資源甚至增大系統(tǒng)的不穩(wěn)定因素。此外，在調(diào)制解調(diào)方式的切換方面，現(xiàn)有的多種調(diào)制解調(diào)方式在進行切換前需要求取誤碼率，通過誤碼率求得信噪比，再改變調(diào)制方式，這種方法在實現(xiàn)上較為復雜，在復雜性和實時性上沒有優(yōu)勢。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種OFDM雙調(diào)制解調(diào)方式的實現(xiàn)裝置，其具有一定的靈活性，較大的降低了實現(xiàn)復雜度，還具有較高的調(diào)制解調(diào)效率，是一種低成本，兼顧各種因素的且易于實現(xiàn)的OFDM系統(tǒng)。
[0005]為解決上述問題，本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]一種OFDM雙調(diào)制解調(diào)方式的實現(xiàn)裝置，包括發(fā)送端和接收端兩部分。其中:
[0007]所述發(fā)送端包括擾碼單元、卷積編碼單元、分組交織單元、第一串并轉(zhuǎn)換單元、映射單元、加導頻單元、第二串并轉(zhuǎn)換單元、IFFT單元、第一并串轉(zhuǎn)換單元、加循環(huán)前綴單元、DA變換單元、射頻發(fā)單元和指令接收單元；擾碼單元連接卷積編碼單元的輸入端；卷積編碼單元的輸出端分為兩路，一路連接分組交織單元的第一數(shù)據(jù)端口，另一路連接分組交織單元的第二數(shù)據(jù)端口 ；分組交織單元的兩個輸出分別與第一串并轉(zhuǎn)換單元的兩個輸入端相連；第一串并轉(zhuǎn)換單元有兩路輸出端，一路輸出端與映射單元的第一數(shù)據(jù)端口連接，另一路輸出端與映射單元的第二數(shù)據(jù)端口連接；映射單元的兩個輸出端與加導頻單元的兩個輸入端相連；加導頻單元的輸出與第二串并轉(zhuǎn)換單元的輸入相連，第二串并轉(zhuǎn)換單元的輸出端與IFFT單元的輸入端相連；IFFT單元的輸出端接至并第一串轉(zhuǎn)換單元的輸入端，第一并串轉(zhuǎn)換單元的輸出端連接至加循環(huán)前綴單元的輸入端；加循環(huán)前綴單元的輸出端與DA變換單元的輸入端相連，DA變換單元的輸出端連接至射頻發(fā)單元的輸入端；指令接收器的輸入端通過無線信道與接收端的指令發(fā)送器的輸出端連接；指令發(fā)送器的兩路輸出端，一路與分組交織單元的控制端口相連，另一路與映射單元的控制端口相連。
[0008]所述接收端包括射頻收單元、AD變換單元、去循環(huán)前綴單元、第三串并轉(zhuǎn)換單元、FFT單元、第二并串轉(zhuǎn)換單元、去導頻單元、解映射單元、第三并串轉(zhuǎn)換單元、解交織單元、譯碼單元，解擾碼單元、同步處理單元、信道均衡單元、SNRquant計算單元和指令發(fā)送單元；射頻收單元的輸出端與AD變換單元的輸入端連接；AD變換單元的輸出端與去循環(huán)前綴單元的輸入端相連；去循環(huán)前綴單元的輸出端與第三串并轉(zhuǎn)換單元的輸入端相連，第三串并轉(zhuǎn)換單元的輸出端接至FFT單元的輸入端；FFT單元的輸出端分與第二并串轉(zhuǎn)換單元的輸入端相連；第二并串轉(zhuǎn)換單元的輸出端接至去導頻單元的輸入端；去導頻單元的輸出端分為兩路，一路與解映射單元的解映射單元的第一數(shù)據(jù)端口相連，另一路與解映射單元的第二數(shù)據(jù)端口相連；解映射單元的兩個輸出端與第三并串轉(zhuǎn)換單元的兩個輸入端相連接；第三并串轉(zhuǎn)換單元有兩個輸出端，一路輸出端與解交織單元的第一數(shù)據(jù)端口相連，另一路輸出端與解交織單元的第二數(shù)據(jù)端口相連；解交織單元的兩個輸出端接至譯碼單元的兩個輸入端，譯碼單元的輸出端與解擾碼單元的輸入端相連；同步處理單元的輸入輸出端連接在AD變換單元的輸出端與去循環(huán)前綴單元的輸入端之間；信道均衡單元的輸入輸出端連接在FFT單元的輸出端與第二并串轉(zhuǎn)換單元的輸入端之間JNRquant計算單元的輸入端與同步處理單元和信道均衡單元的輸出端相連，SNRquant計算單元的輸出端與指令發(fā)送器的輸入端相連；指令發(fā)送器有兩個輸出端，一個輸出端通過無線信道與發(fā)送端的指令接收器連接，另一個輸出端與接收端的解映射單元和解交織單元的控制端口相連。
[0009]發(fā)送端的射頻發(fā)單元通過無線信道與接收端的射頻收單元連接。
[0010]上述裝置中，所述譯碼單元為采用硬判決方式的Viterbi譯碼單元。
[0011]上述裝置中，所述指令發(fā)送單元和指令接收單元均為無線收發(fā)單元。
[0012]上述裝置中，所述分組交織單元的第一數(shù)據(jù)端口為QPSK數(shù)據(jù)端口，分組交織單元的第二數(shù)據(jù)端口為16QAM數(shù)據(jù)端口 ；所述映射單元的第一數(shù)據(jù)端口為QPSK數(shù)據(jù)端口，映射單元的第二數(shù)據(jù)端口為16QAM數(shù)據(jù)端口 ；所述解映射單元的第一數(shù)據(jù)端口為QPSK數(shù)據(jù)端口，解映射單元的第二數(shù)據(jù)端口為16QAM數(shù)據(jù)端口 ；所述解交織單元的第一數(shù)據(jù)端口為QPSK數(shù)據(jù)端口，解交織單元的第二數(shù)據(jù)端口為16QAM數(shù)據(jù)端口。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0014]1.系統(tǒng)采用兩種調(diào)制解調(diào)方式，且兩種調(diào)制解調(diào)方式結(jié)構(gòu)簡單。與多種調(diào)制解調(diào)相比，既有一定的靈活性，又減少了功能冗余，兼具靈活性和實用性。
[0015]2.系統(tǒng)所采用的兩種調(diào)制解調(diào)方式適用于絕大多數(shù)信道環(huán)境，在不同質(zhì)量的信道環(huán)境下可以實現(xiàn)快速自由切換，且硬件實現(xiàn)容易，開銷大大減少。
[0016]3.在調(diào)制解調(diào)方式的切換方面，系統(tǒng)不需要計算誤碼率，直接采用計算信噪比量化值的方式實現(xiàn)，這種方式采用的計算步驟較少，硬件實現(xiàn)簡單。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0018]一種OFDM雙調(diào)制解調(diào)方式的實現(xiàn)裝置，包括發(fā)送端和接收端兩部分。發(fā)送端通過無線信道與接收端連接。
[0019]參見圖1上半部分，所述發(fā)送端包括擾碼單元、卷積編碼單元、分組交織單元、第一串并轉(zhuǎn)換單元、映射單元、加導頻單元、第二串并轉(zhuǎn)換單元、IFFT單元、第一并串轉(zhuǎn)換單元、加循環(huán)前綴單元、DA變換單元、射頻發(fā)單元和指令接收單元。所述發(fā)送端的各單元的硬件連接情況如下:擾碼單元通過卷積編碼單元與分組交織單元相連，其中卷積編碼單元的兩路輸出端，一路連接分組交織單元的分組交織(16QAM)的數(shù)據(jù)端口，另一路連接分組交織單元的分組交織(QPSK)的數(shù)據(jù)端口。分組交織單元(16QAM)與分組交織單元(QPSK)的輸出分別與第一串并轉(zhuǎn)換單元的兩個輸入端相連。第一串并轉(zhuǎn)換單元有兩路輸出端，一路輸出端與映射單元的映射單元(16QAM)連接，另一路輸出端與映射單元的映射單元(QPSK)連接。映射單元(16QAM)的輸出與映射單元(QPSK)的輸出分別與加導頻單元的兩個輸入端相連。加導頻單元的輸出與第二串并轉(zhuǎn)換單元的輸入相連，第二串并轉(zhuǎn)換單元的輸出端與IFFT單元的輸入端相連。IFFT單元的輸出端接至并第一串轉(zhuǎn)換單元的輸入端，第一并串轉(zhuǎn)換單元的輸出端連接至加循環(huán)前綴單元的輸入端。加循環(huán)前綴單元的輸出端與DA變換單元的輸入端相連，DA變換單元的輸出端連接至射頻發(fā)單元的輸入端，射頻發(fā)單元最終將發(fā)送端的信息經(jīng)無線信道發(fā)出。指令接收器的輸入端通過無線信道與接收端的指令發(fā)送器的輸出端連接；指令發(fā)送器的兩路輸出端，一路與分組交織單元的控制端口相連，另一路與映射單元的控制端口相連。
[0020]參見圖1下半部分,所述接收端包括射頻收單元、AD變換單元、去循環(huán)前綴單元、第三串并轉(zhuǎn)換單元、FFT單元、第二并串轉(zhuǎn)換單元、去導頻單元、解映射單元、第三并串轉(zhuǎn)換單元、解交織單元、譯碼單元，解擾碼單元、同步處理單元、信道均衡單元、SNRquant計算單元、信道均衡單元和指令發(fā)送單元。所述接收端各單元的硬件連接情況如下:射頻收單元接收射頻信號，其輸出端與AD變換單元的輸入端連接。AD變換單元的輸出端與去循環(huán)前綴單元的輸入端相連。去循環(huán)前綴單元的輸出端與第三串并轉(zhuǎn)換單元的輸入端相連，第三串并轉(zhuǎn)換單元的輸出端接至FFT單元的輸入端。FFT單元的輸出端與第二并串轉(zhuǎn)換單元的輸入端相連，第二并串轉(zhuǎn)換單元的輸出端接至去導頻單元的輸入端。去導頻單元的輸出端分為兩路，一路與解映射單元的解映射單元(16QAM)的數(shù)據(jù)端口相連，另一路與解映射單元的解映射單元(QPSK)的數(shù)據(jù)端口相連。解映射單元(16QAM)的輸出端與解映射單元(QPSK)的輸出端分別與第三并串轉(zhuǎn)換單元的兩個輸入端相連接。第三并串轉(zhuǎn)換單元有兩個輸出端，一路輸出端與解交織單元的解交織單元(16QAM)的數(shù)據(jù)端口相連，另一路輸出端與解交織單元的解交織單元(QPSK)的數(shù)據(jù)端口相連。解交織單元(16QAM)的輸出端與解交織單元(QPSK)的輸出端分別接至Viterbi譯碼單元的兩個輸入端，Viterbi譯碼單元的輸出端與解擾碼單元的輸入端相連，解擾碼單元的輸出端輸出原始數(shù)據(jù)。同步處理單元的輸入輸出端連接在AD變換單元的輸出端與去循環(huán)前綴單元的輸入端之間。信道均衡單元的輸入輸出端連接在FFT單元的輸出端與第二并串轉(zhuǎn)換單元的輸入端之間。SNRquant計算單元的輸入端與同步處理單元和信道均衡單元的輸出端相連，SNRquant計算單元的輸出端與指令發(fā)送器的輸入端相連。指令發(fā)送器有兩個輸出端，一個輸出端通過無線信道與發(fā)送端的指令接收器連接，另一個輸出端與接收端的解映射單元和解交織單元的控制端口相連。
[0021]所述發(fā)送端與接收端的射頻部分采用經(jīng)典結(jié)構(gòu)，發(fā)送端與接收端均包括天線(800MHz-2700MHz)，發(fā)送端與接收端調(diào)制解調(diào)部分的數(shù)字信號處理部分采用Xilinx公司型號為xc7z020的FPGA芯片。
[0022]為保證精度，發(fā)送端的DA轉(zhuǎn)換單元采用的DA芯片選用TI公司的TLV5616，精度為12bit，接收端的AD轉(zhuǎn)換單元采用TI公司的ADS6122，精度為12bit。
【權(quán)利要求】
1.一種OFDM雙調(diào)制解調(diào)方式的實現(xiàn)裝置，包括發(fā)送端和接收端兩部分，其特征在于: 所述發(fā)送端包括擾碼單元、卷積編碼單元、分組交織單元、第一串并轉(zhuǎn)換單元、映射單元、加導頻單元、第二串并轉(zhuǎn)換單元、IFFT單元、第一并串轉(zhuǎn)換單元、加循環(huán)前綴單元、DA變換單元、射頻發(fā)單元和指令接收單元；擾碼單元連接卷積編碼單元的輸入端；卷積編碼單元的輸出端分為兩路，一路連接分組交織單元的第一數(shù)據(jù)端口，另一路連接分組交織單元的第二數(shù)據(jù)端口；分組交織單元的兩個輸出分別與第一串并轉(zhuǎn)換單元的兩個輸入端相連；第一串并轉(zhuǎn)換單元有兩路輸出端，一路輸出端與映射單元的第一數(shù)據(jù)端口連接，另一路輸出端與映射單元的第二數(shù)據(jù)端口連接；映射單元的兩個輸出端與加導頻單元的兩個輸入端相連；加導頻單元的輸出與第二串并轉(zhuǎn)換單元的輸入相連，第二串并轉(zhuǎn)換單元的輸出端與IFFT單元的輸入端相連；IFFT單元的輸出端接至并第一串轉(zhuǎn)換單元的輸入端，第一并串轉(zhuǎn)換單元的輸出端連接至加循環(huán)前綴單元的輸入端；加循環(huán)前綴單元的輸出端與DA變換單元的輸入端相連，DA變換單元的輸出端連接至射頻發(fā)單元的輸入端；指令接收器的輸入端通過無線信道與接收端的指令發(fā)送器的輸出端連接；指令發(fā)送器的兩路輸出端，一路與分組交織單元的控制端口相連，另一路與映射單元的控制端口相連； 所述接收端包括射頻收單元、AD變換單元、去循環(huán)前綴單元、第三串并轉(zhuǎn)換單元、FFT單元、第二并串轉(zhuǎn)換單元、去導頻單元、解映射單元、第三并串轉(zhuǎn)換單元、解交織單元、譯碼單元，解擾碼單元、同步處理單元、信道均衡單元、SNRquant計算單元和指令發(fā)送單元；射頻收單元的輸出端與AD變換單元的輸入端連接；AD變換單元的輸出端與去循環(huán)前綴單元的輸入端相連；去循環(huán)前綴單元的輸出端與第三串并轉(zhuǎn)換單元的輸入端相連，第三串并轉(zhuǎn)換單元的輸出端接至FFT單元的輸入端；FFT單元的輸出端分與第二并串轉(zhuǎn)換單元的輸入端相連；第二并串轉(zhuǎn)換單元的輸出端接至去導頻單元的輸入端；去導頻單元的輸出端分為兩路，一路與解映射單元的解映射單元的第一數(shù)據(jù)端口相連，另一路與解映射單元的第二數(shù)據(jù)端口相連；解映射單元的兩個輸出端與第三并串轉(zhuǎn)換單元的兩個輸入端相連接；第三并串轉(zhuǎn)換單元有兩個輸出端，一路輸出端與解交織單元的第一數(shù)據(jù)端口相連，另一路輸出端與解交織單元的第二數(shù)據(jù)端口相連；解交織單元的兩個輸出端接至譯碼單元的兩個輸入端，譯碼單元的輸出端與解擾碼單元的輸入端相連；同步處理單元的輸入輸出端連接在AD變換單元的輸出端與去循環(huán)前綴單元的輸入端之間；信道均衡單元的輸入輸出端連接在FFT單元的輸出端與第二并串轉(zhuǎn)換單元的輸入端之間ANRquant計算單元的輸入端與同步處理單元和信道均衡單元的輸出端相連，SNRquant計算單元的輸出端與指令發(fā)送器的輸入端相連；指令發(fā)送器有兩個輸出端，一個輸出端通過無線信道與發(fā)送端的指令接收器連接，另一個輸出端與接收端的解映射單元和解交織單元的控制端口相連； 發(fā)送端的射頻發(fā)單元通過無線信道與接收端的射頻收單元連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種OFDM雙調(diào)制解調(diào)方式的實現(xiàn)裝置，其特征在于:所述譯碼單元為采用硬判決方式的Viterbi譯碼單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種OFDM雙調(diào)制解調(diào)方式的實現(xiàn)裝置，其特征在于:所述指令發(fā)送單元和指令接收單元均為無線收發(fā)單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種OFDM雙調(diào)制解調(diào)方式的實現(xiàn)裝置，其特征在于:所述分組交織單元的第一數(shù)據(jù)端口為QPSK數(shù)據(jù)端口，分組交織單元的第二數(shù)據(jù)端口為16QAM數(shù)據(jù)端口 ；所述映射單元的第一數(shù)據(jù)端口為QPSK數(shù)據(jù)端口，映射單元的第二數(shù)據(jù)端口為16QAM數(shù)據(jù)端口 ；所述解映射單元的第一數(shù)據(jù)端口為QPSK數(shù)據(jù)端口，解映射單元的第二數(shù)據(jù)端口為16QAM數(shù)據(jù)端口 ；所述解交織單元的第一數(shù)據(jù)端口為QPSK數(shù)據(jù)端口，解交織單元的第二數(shù)據(jù)端口為16QAM數(shù)據(jù)端口。
【文檔編號】H04L27/26GK204013602SQ201420440597
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月6日
【發(fā)明者】肖海林, 胡立坤, 許旻, 賀棟梁, 王成旭, 劉彩麗, 閆坤 申請人:桂林電子科技大學