基于高速传输技术的OFDM系统设计

]最高工作频率为200MHz,输出中频频率范围为0~80MHz；内部集成半带滤波器、CIC(CascadedIntegrator Comb)滤波器， 反SINC滤波器和高速的14位数/模转换器，其核心是一个相位连续的直接数字频率合成器DDS (Direct Digital Synthesizer)。在该方案中，AD9857工作在正交调制模式，其32位频率控制字使输出频率的最高精确度为：SYSCLK(系统时钟)除以232。

正交数字下变频器采用ADI公司的AD6654。AD6654[5]内部集成了一个14位、92.16Msps的模/数转换器和4/6通道的数字下变频器。每个通道可独立配置。数字下变频内部集成了频率变换器、可编程级联梳状滤波器（CIC）、2个滤波器组和数字自动增益控制。其中：频率变换是通过32位数控振荡器实现的；CIC实现1~32倍的抽取；2个滤波器组包括FIR滤波器和2倍抽取的半带滤波器。输入的中频模拟信号经过ADC和频率变换后，使用滤波器组进行滤波和抽取，最后并行输出正交基带数字信号。输入中频信号频率最高可到200MHz，此时，使用欠采样技术。

3 参数设计及调制

信号波形作者采用PCB八层板设计，实现了该系统的硬件平台，并在此平台基础上实现了高速OFDM传输和常规单载波调制解调，形成了一个通用宽带高速调制解调平台。设计的目的是要在该平台上实现现有的全部物理层的算法，特别是实现实时OFDM传输系统。对OFDM系统提出的指标要求如表1所列。

图3给出了32路子载波OFDM在上述参数设计下的已调信号波形（见图3（a））及其功率谱（见图3（b））。图中子载波调制方式为QPSK，码元频率为中频频率36.864MHz，带宽是2.048MHz。图4给出了一种单载波调制制式（以π/4QPSK为例）的时域波形（见图4（a））及其功率谱（见图4（b））。另外，数字调制方式的码元频率可达2MHz（即对于四相调制，比特速率可达4 Mbps；对于32QAM调制，比特速率可达10 Mbps），且子载波调制方式、比特（或码元）速率、输出中频均可调。

图3 实测OFDM波形

图4 实测π/4-QPSK波形

4 结论

本文所提出的方案有以下特点：

①基于双DSP的结构，可工作在双工方式，同时完成信号的发射和接收；工作在TDMA方式下或半双工时，DSP可通过Link口进行高速通信，有利于并行处理，以提高传输速率。DSP利于基带信号的实时处理，可以实现高速调制解调。

②变频器具有频率分辨率高、频率变化速度快、相位连续、易于数字控制等特点。采用DSP和变频器的方案，不仅可以实现模拟调制解调，而且可以实现各种数字调制解调，兼容传统调制解调和新型调制解调方式。

③在DSP和变频器之间使用FPGA，实现突发信号的同步捕获，可以分担DSP的部分任务，从而提高系统的实时性。