基于FPGA的无线信道仿真器设计与实现的开题报告.pdf

基于FPGA的无线信道仿真器设计与实现的开题报

告

一、研究背景

无线通信技术在多个领域都得到了广泛应用，如物联网、智能家居、

车联网等等，因此对于无线信道的研究和仿真也越来越受到重视。虽然

存在很多基于计算机的无线信道仿真软件，但是这些软件的可扩展性、

实时性等方面还有不足之处。而基于FPGA的无线信道仿真器具有硬件实

现的优势，在实时性、可扩展性、灵活性等方面都更有优势。

二、研究内容

本项目主要研究基于FPGA的无线信道仿真器的设计与实现。具体

包括以下内容：

1.研究无线信道的物理特性以及数字信号处理的相关技术；

2.设计基于FPGA的无线信道仿真器的硬件框架和数据流处理方法；

3.实现FPGA的IP核开发和信道建模算法的移植；

4.实现基于软件和硬件的无线通信协议和物理层仿真。

三、研究意义

本研究可以提供一种基于FPGA的无线信道仿真器，帮助研究人员

更好地理解无线信道特性和数字信号处理技术，加速通信协议的开发和

验证，同时也可以为公司提供无线通信模块的测试和验证。

四、预期结果

预计研究结果包括以下方面：

1.设计一套基于FPGA的无线信道仿真器的硬件框架和数据流处理

方法；

2.实现FPGA的IP核开发和信道建模算法的移植；

3.实现基于软件和硬件的无线通信协议和物理层仿真；

4.验证和分析仿真结果的准确性和可靠性。

五、研究过程和计划

1.第一阶段（1个月）：学习无线信道的物理特性、数字信号处理

技术及基于FPGA的无线通信协议和物理层仿真的基本框架。

2.第二阶段（2个月）：设计基于FPGA的无线信道仿真器的硬件

框架和数据流处理方法，包括仿真器的组成、通信协议的实现、数据流

的处理等方面。

3.第三阶段（2个月）：实现FPGA的IP核开发和信道建模算法的

移植，包括信道估计、信道编码和信道解码等核心技术。

4.第四阶段（2个月）：实现基于软件和硬件的无线通信协议和物

理层仿真，包括物理层信号处理、中间层协议和应用层数据传输等方面

的仿真。

5.第五阶段（1个月）：分析和比较验证实验结果的准确性和可靠

性，并撰写论文。

六、参考文献

1.张云.基于FPGA的无线信道仿真系统设计与实现[M].北京:电子

工业出版社,2008.

2.Xie,L.,Yen,T.,Gruenbacher,D.,Yao,K.(2007).A

reconfigurableplatformforwirelesscommunicationsystemsdesignand

prototyping.EURASIPJournalonAdvancesinSignalProcessing,

2007(1),094318.

3.Dong,Z.,Zhang,D.,Zhou,G.,Xu,B.(2009).FPGA-based

platformdesignforwirelesscommunicationsystemsimulation.

Proceedingsofthe2009InternationalConferenceonMechatronicsand

Automation,3559-3564.