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基于FPGA的OFDM系统的定时和频率同步的实现的开题报告

摘要：

正交频分复用（OFDM）是一种高效的数字调制技术，已经广泛应用于数字通信系统中。定时同步和频率同步是OFDM系统中的两个关键问题，对系统的性能表现有着重要的影响。本文基于FPGA的OFDM系统，研究定时同步和频率同步的实现方法和算法，并对实现结果进行分析和评估。本文的研究对于提高OFDM系统的性能和可靠性具有重要意义。

关键词：FPGA，OFDM，定时同步，频率同步

一、研究背景和意义

随着通信技术的快速发展，无线通信已经成为了现代社会的重要组成部分。OFDM技术因其高效率、高速率、高可靠性等优点，越来越受到广泛的关注和应用。OFDM系统的关键问题之一就是定时同步和频率同步。定时同步是指接收端正确确定发送端发送的符号的起始时间，而频率同步是指接收端正确确定发送端的载波频率。定时同步和频率同步的错误会导致信号失真、误码率增大等问题，因此对于OFDM系统的性能和可靠性具有重要意义。

本文将基于FPGA的OFDM系统，研究定时同步和频率同步的实现方法和算法，并对实现结果进行分析和评估。本研究将对OFDM系统的性能和可靠性的提高具有重要意义。

二、研究内容和方法

本研究将基于FPGA平台，开发一个基于OFDM技术的数字通信系统。研究内容主要包括定时同步和频率同步的实现。具体来说，定时同步将采用基于协方差的方法，通过计算接收信号的样本序列的协方差来得到符号的起始时间。频率同步将采用基于自相关的方法，通过自相关函数来得到发送端的载波频率。

本研究的方法包括理论分析、算法设计、软硬件开发和仿真验证等多个方面。具体来说，本研究将首先对定时同步和频率同步的算法进行理论分析，然后设计实现算法，并通过软硬件开发的方式在FPGA平台上实现。最后，通过仿真验证和实验分析来验证算法的正确性和性能。

三、研究预期成果

本研究预期实现一个基于FPGA的OFDM系统，并完成该系统的定时同步和频率同步。同时，本研究还将得到以下预期成果：

1.定时同步和频率同步算法的设计和实现。通过对现有算法的理论分析和实验验证，设计实现适用于FPGA的定时同步和频率同步算法。

2.FPGA平台的OFDM系统的实现。基于设计的算法和技术，完成OFDM系统的硬软件设计和开发，建立起一个高性能的数字通信系统。

3.实验验证和分析。通过实验和仿真分析，验证算法的正确性和实现的性能，对定时同步和频率同步的性能指标进行评估，分析系统的性能和可靠性。

四、研究进度安排

本研究将在以下时间段内完成：

2021年1月至2月：研究OFDM技术和相关算法，并进行理论分析和文献调研。

2021年3月至6月：完成研究方法和方案设计，完成OFDM系统的硬件开发和算法实现。

2021年7月至10月：完成实验验证和数据分析，准备论文的写作和答辩。

2021年11月：撰写并提交学位论文。

五、参考文献

[1]王建华,王凌.基于FPGA的OFDM射频前端算法实现[J].集成电路应用,2014,33(10):74-79.

[2]陈家楣.基于OFDM技术的同步设计[D].南京航空航天大学,2009.

[3]崔振华.OFDM系统的同步技术综述[J].电子科技资料,2016,38(2):35-38.

[4]王雪梅,王伯江.基于自相关函数的OFDM系统频率同步研究[J].通信技术,2012(10):12-15.

[5]冉亚东.基于FPGA的OFDM系统同步算法实现[D].河南科技学院,2013.