高速移動環境下OFDM系統載波間干擾減抑改進之FPGA設計與實現

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黃文昱(Wen-Yu Huang) 查詢紙本館藏

畢業系所

通訊工程學系

論文名稱

高速移動環境下OFDM系統載波間干擾減抑改進之FPGA設計與實現
(Design and FPGA Implementation of An Improved Inter-Carrier Interference Mitigation Scheme for OFDM Systems in High-Mobility Environment)

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摘要(中)

在高速移動環境下，正交分頻多工系統的效能受限於載波間干擾，且隨著移動速度上升，載波間干擾的現象愈嚴重。為了克服高速移動環境下引起的載波間干擾，本論文提出基於最大近似法則的演算法改進載波間干擾減抑。本論文以DVB-T系統為例，最後在FPGA上實現本論文提出的演算法。

摘要(英)

In high-mobility environment, the performance of wireless OFDM communication systems is limited by inter-carrier-interference (ICI) phenomenon and ICI effect is more serious with higher velocity of receiver. To overcome ICI which is caused by the high mobility, in this thesis we present an improved ICI mitigation scheme based on maximum-likelihood criterion. We take DVB-T system for example and finally implement the algorithm we propose with FPGA.

關鍵字(中)

★ 正交分頻多工系統
★ 高速移動
★ 載波間干擾

關鍵字(英)

★ OFDM
★ High-mobility
★ ICI

論文目次

中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 x
第一章緒論 1
1.1 研究動機與背景 1
1.2 章節提要 2
第二章歐規數位電視地面廣播系統簡介 3
2.1 OFDM簡介 3
2.1.1 OFDM調變介紹 3
2.1.2 OFDM等效基頻模型 9
2.2 DVB-T系統規格與參數 11
第三章通道估測與等化 18
3.1 通道模型 18
3.1.1 時變通道模型 19
3.1.2 分段線性近似法 22
3.2 載波雜訊比 28
3.3 最小平方近似法通道估測 29
3.4 通道頻率響應線性內插 30
3.5 頻域零值逼近法通道等化 32
第四章載波間干擾減抑 33
4.1 載波間干擾 33
4.2 載波間干擾估測 37
4.3 反覆式載波間干擾減抑 40
4.4 反覆式最大近似偵測 45
4.5 反覆式訊號投影硬式決策 49
第五章硬體架構設計與實現 55
5.1 定點數模擬法則 55
5.2 通道估測器 57
5.3 通道等化器 60
5.4 載波間干擾減抑 64
5.5 訊號投影硬式決策 70
5.6 結合載波間干擾減抑與訊號投影硬式決策之硬體架構 78
第六章結論與未來展望 81
參考文獻 82

參考文獻

[1] ETSI EN 300 744, Digital Video Broadcasting (DVB); Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial television, European Standard.
[2] MOTIVATE report to the 36th DVB-T Meeting (2000-01) Using DVB-T Standard to Deliver Broadcast Services to Mobile Receiver.
[3] W. C. Jakes’. “Microwave Mobile Communications” [M]. IEEE Press, Wiley Interscience, 1994.
[4] Y. Mostofi and D. Cox, “ICI Mitigation for Pilot-Aided OFDM Systems”, IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 4,no. 2, pp. 765-774, March 2005.
[5] S. Chen, W. He, H. Chen and Y. Lee, “Mode Dectection, Synchronization, and Channel Estimation for DVB-T OFDM Receiver,” GLOBECOM '03. IEEE, vol. 5, pp.2416-2420, Dec. 2003.
[6] Volker Fischer, Alexander Kurpiers and Dominik Karsunke, ”ICI Reduction Method for OFDM Systems”, 8th International OFDM-Workshop 2003 (InOWo'03), Hamburg, Conference Proceedings.
[7] Karsten Schmidt, Christian Gunter and Albrecht Rothermel, “Improving the Mobility of DVB Handheld Devices with Inter-Carrier Interference Compensation”, Consumer Electronics, 2004 IEEE International Symposium on Sept. 1-3, 2004.
[8] Pao-Chen Shih, “Channel Estimation and Equalization for DVB-T in High-Mobility Environment”, National Central University Thesis, July 2007.
[9] Shu-Yu Chen, “Inter-Carrier Interference Cancellation of DVB-T System in High-Mobility Environment”, National Central University Thesis, July 2009.
[10] Ray Andraka, “A survey of CORDIC algorithms for FPGA based computers”, 1998 ACM/SIGDA Sixth International Symposium on Field Programmable Gate Arrays, 191-200, 1998.

指導教授

陳逸民(Yih-Min Chen)

審核日期

2010-7-27

推文