文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
基带自适应编码调制系统的设计与FPGA实现
姓名:刘方
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:喻莉;朱光喜
20080526
华中科技大学硕士学位论文
摘要
随着无线通信向宽带化、个人化、智能化和移动化方向发展,一系列新技术将应
用于未来无线通信系统,基带处理是现代无线通信系统最为核心与关键的技术之一,
其研制与实现具有很大的挑战性。本论文设计并实现了一种基于 FPGA 的具有模块化、
开放式结构特征的基带自适应编码调制系统,能够满足自适应传输系统的要求。
自适应编码调制算法根据反馈的信道信息控制系统在信道条件良好时采用高阶调
制方式和较低的冗余信道编码来发送尽可能多的信息数据;在信道条件较差时,采用
相反的措施,根据信道动态改变数据率。本文所设计的自适应编码调制模块是参考
物理层协议,采用速率可变的信道编码与不同调制方式构成的参数化编码
调制平台,通过自适应编码调制算法选择适合当前信道传输的最优传输模式,使符号
速率最大化,提高频带利用率。仿真表明,本文所设计的系统,能够随着用户反馈的
信干比(SINR)在不同的传输模式之间进行调整,滑动窗口的添加,使模式调整平滑
过渡,在模式调整的临界状态时加窗能够进一步的避免信道质量剧烈变化造成的模式
频繁切换。
本文给出了自适应编码调制模块的设计并且完成了 FPGA 的实现,考虑到模块功
能的通用性和开放性,引入 NIOS 嵌入式处理器在 FPGA 内部独立于无线通信系统的
其他模块进行功能测试。测试结果表明,基于 FPGA 的自适应编码调制系统能够对信
道质量的变化进行正确及时的响应,且通过简化算法,合理划分单元模块,大大节省
了所需要的硬件资源,为后期的升级预留更多的资源。

关键词:自适应编码调制,级联码,Turbo 码,滑动窗口,现场可编程逻辑阵列

I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
Recently, with the tendency of broadbandlization, personalization and mobilelization in
munications, a series of new techniques, such as Smart Antenna, Software
Defined Radio, MIMO space-time code, will be employed in future wireless
communications systems. Baseband process, which is one of the key technologies of modern
munication systems, is regarded as a great challenge for its realization and
manufacture. A baseband adaptive coding and modulation system based on FPGA is
designed and realized in this thesis. It is featured with high data rate, modularization and
open architecture, and can meet the requirement of the link adaptation of MIMO-OFDM
system.
Adaptive transmission is a technique which could increase transmission quality and rate
efficiently. And in the adaptive transmission system, Adaptive Modulation and Coding
(AMC) is the techniques that interest people a lot. The main concept of AMC is that high
order modulation and low coding rate can be used to boost up the average spectral efficiency
when the channel state is perfect. And low modulation order and high coding rate