文档介绍：中国传媒大学
硕士学位论文
基于FPGA的数字音频广播中OFDM调制的研究与实现
姓名:门晓晶
申请学位级别:硕士
专业:电磁场与微波技术
指导教师:车晴
20070701
摘要
正交频分复用(OFDM)是一种无线环境下的高速传输技术,它使用一系列低速子
载波并行传输数据,具有抗多径干扰的能力、能以很高的频谱利用率实现高速数据传输
等优点。数字音频广播(DAB)系统中采用 OFDM 调制技术。
本文首先概述了 OF'DM 的基本原理和实现方法,分析了 DAB 中不同模式下 OFDM
调制的参数和特点。实现 OFDM 的核心技术是快速傅立叶变换(FFT)。本文在分析研
究了多种 FFT 算法的基础上选择了最适合 FPGA 实现的,满足 DAB 系统中 OFDM 调制
要求的 FFT 算法,即将 2048 点 FFT 分解为基-4 和基-2 混合基算法。
本文研究重点是使用 FPGA 实现 2048 点复数 FFT 处理器。2048 点 FFT 由五级基-4
运算和一级基-2 运算组成。针对这一算法以及 FPGA 特点,进行系统结构设计、各个模
块设计、FPGA 实现和测试。一个基-4 和基-2 复用的蝶形运算模块是整个 FFT 处理器的
核心部分。此外系统还包括:系统控制模块,地址产生模块,RAM 和 ROM。本文特别
针对 2048 点按频率抽取基-4/2 顺序处理的 FFT 处理器提出了一种巧妙的数据地址和旋
转因子地址生成的方法。
仿真和验证表明,运算的结果可以达到一定的精度要求,运算速度满足系统要求,
说明该 OFDM 调制器的设计是可行的,可以应用于 DAB 系统中。

关键词数字音频广播;现场可编程门阵列;正交频分复用;快速傅立叶变换

I
Abstract
OFDM is a high-speed transmission technique in the environment of wireless. With
parallel transmission on a set of low-speed subcarriers, OFDM has many advantages, such as
anti-multipath interference, high spectrum efficiency, and high-speed data transmission. The
OFDM modulating technique is adopted by DAB system.
Fundamental and implementation of OFDM are given at the start of this paper; parameter
and characteristic of OFDM in different modes of DAB are analyzed. FFT is the most
important technology for OFDM. After analyzing of different FFT algorithms, the best one,
which suits to FPGA and meets the requirements of DAB system, is chosen. The algorithm is
a method that mixes radix-4 and radix-2.
This paper studies an implementation method for plex point FFT based on
2048 point FFT operation consists of five-stage radix-4 and one-stage of radix-2.
According to this algorithm and FPGA’s features, the structure and modules of the system are
designed, implemented and tested. The core of the FFT processor is a butterfly module with
radix-4 and radix-plex. Besides, the system includes system control module, address
generation module, RAM and ROM. This pap