企业官网建设流程全解析

娄底做网站的公司,免费咨询新冠医生,泉州网络推广专员,广州市公司网站建设平台基于FPGA的OFDM系统verilog实现,包括IFFT,FFT,成型滤波以及加CP去CP,包含testbench。 quartus、vivado、modelsim仿真核心模块得数IFFT/FFT这对欢喜冤家。这里直接调用Xilinx的FFT IP核不香吗#xff1f;但为了展示底层实现#xff0c;咱们用Cooley-Tukey算法写个精简版…基于FPGA的OFDM系统verilog实现,包括IFFT,FFT,成型滤波以及加CP去CP,包含testbench。 quartus、vivado、modelsim仿真核心模块得数IFFT/FFT这对欢喜冤家。这里直接调用Xilinx的FFT IP核不香吗但为了展示底层实现咱们用Cooley-Tukey算法写个精简版module fft_8point( input clk, input [15:0] data_in_real, input [15:0] data_in_imag, output reg [15:0] data_out_real, output reg [15:0] data_out_imag ); // 蝶形运算单元 task butterfly; inout [15:0] a_real, a_imag, b_real, b_imag; input [15:0] tw_real, tw_imag; begin // 复数乘法用移位代替浮点运算 temp_real (b_real * tw_real) - (b_imag * tw_imag); temp_imag (b_real * tw_imag) (b_imag * tw_real); // 蝶形加减 b_real (a_real - temp_real) 1; b_imag (a_imag - temp_imag) 1; a_real (a_real temp_real) 1; a_imag (a_imag temp_imag) 1; end endtask // 三级流水线结构 always (posedge clk) begin // 第一级输入重排 stage1[0] {data_in_real, data_in_imag}; // 第二级执行蝶形运算 butterfly(stage1[0], stage1[4], twiddle[0]); // 第三级输出重排 {data_out_real, data_out_imag} stage2[0]; end endmodule注意这里用定点数替代浮点牺牲了点精度但换来了速度。实际工程中记得做溢出保护不然仿真时绝对能看到信号像窜天猴一样乱飞。成型滤波器这块推荐用根升余弦别被理论书上的公式吓到用查找表实现最实在// 预先生成的滤波器系数 localparam [7:0] rrc_coeff[0:31] { 8h00,8h03,8h0A,...,8h03,8h00}; reg [4:0] filter_phase; always (posedge clk) begin // 相位累加器控制插值 filter_phase filter_phase upsample_rate; if(filter_phase 32) begin // 触发新符号输入 symbol_buffer next_symbol; filter_phase filter_phase - 32; end // 多相滤波器实现 fir_out_real 0; for(int i0; i4; i) begin fir_out_real symbol_buffer[i] * rrc_coeff[filter_phase*4 i]; end end循环展开是个好东西但别贪杯综合器可能把for循环直接铺开成并行乘法器。上板实测时发现用4阶结构在Artix-7上能跑到150MHz够用。CP操作最容易被轻视。加CP看着简单// 加CP模块 reg [7:0] cp_buffer[0:15]; // 存储CP的循环前缀 always (posedge clk) begin if(fft_valid) begin // 存储后1/4符号作为CP for(int i0; i16; i) begin cp_buffer[i] fft_out[48i]; end end // 输出时先发CP再发有效数据 if(tx_enable) begin if(cp_counter 16) begin tx_data cp_buffer[cp_counter]; end else begin tx_data fft_out[cp_counter-16]; end end end但去CP时对齐信号是门艺术。推荐在接收端用自相关算法找符号起始点// 滑动窗口自相关器 reg [31:0] delay_line[0:15]; reg [31:0] corr_sum; always (posedge clk) begin delay_line {delay_line[14:0], rx_sample}; corr_sum 0; for(int i0; i16; i) begin corr_sum delay_line[i] * rx_sample; // 这里用共轭乘更准确 end if(corr_sum threshold) begin symbol_start 1; end endTestbench得玩点花样建议用MATLAB生成标准OFDM信号导入ModelSim。当年调试的时候在信号里埋几个特定pattern能救命// 发射端测试序列 initial begin for(int n0; n64; n) begin if(n%8 0) begin tx_data 16h7FFF; // 梳状频谱信号 end else begin tx_data 16h0000; end #10; end end // 接收端校验 always (posedge fft_done) begin if(fft_out[8] ! 16h7FF0) begin // 允许一定误差 $error(Subcarrier 8 mismatch!); end end最后在Vivado里跑Implementation时记得把FFT模块放在时钟区域中间。有次布局不当导致建立时间违规差点以为自己的时序约束写错了。上板实测时用SignalTap抓取加CP前后的信号能明显看到循环前缀的重复结构。不过要注意实际信道中的多径效应会让这个结构变形这时候该轮到信道估计模块上场了——那是另一个值得通宵调试的故事。