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文档简介

中继平台上的SC-FDE系统方案研究与FPGA实现的中期报告中继平台上的SC-FDE系统方案研究与FPGA实现是一项具有重要意义的研究任务，本中期报告旨在阐述我们已经完成的工作以及遇到的问题和解决方案。当前，OFDM系统是无线通信领域应用最广泛的一种调制技术，然而，在高速运动或多路径衰落等恶劣环境下其性能可能会下降，导致比较严重的误码率。在此背景下，单载波频分复用（SC-FDM）被提出。本项目的研究工作主要分为两个部分：SC-FDM系统的方案研究以及FPGA实现。下面我们分别从这两个方面进行介绍。一、SC-FDM系统的方案研究1.SC-FDM系统的优势和劣势分析优势：（1）SC-FDM系统的复杂度相对于OFDM系统低很多，能够有效解决OFDM系统在高速运动和多路径干扰情况下的性能问题。（2）SC-FDM系统能够提供比OFDM系统更好的频率利用率和能量利用率，具有更低的噪声和干扰等性能指标。劣势：（1）SC-FDM系统在带宽利用方面受到限制，不能处理高比特率的数据流。（2）由于SC-FDM系统中使用了复杂的相位调制技术，使得其系统的硬件实现和软件开发成本较高。2.SC-FDM系统的关键技术（1）预处理技术：在信号发射端，首先需要对发送信号进行预处理，将数据流通过IFFT变换映射到频域，然后通过FIR滤波器进行滤波，最后通过DAC转换为模拟信号输出。（2）相位调制技术：在信号接收端，接收到模拟信号之后，需要通过ADC将模拟信号转换为数字信号，然后经过FIR滤波器进行滤波，再通过FFT变换将信号映射回时域，并进行相位解调，得到原始数据流。（3）信道均衡技术：由于信号传输过程中可能会遇到多径衰落等问题，需要对接收信号进行均衡处理，使其达到较高的抗干扰能力和正确率。二、FPGA实现FPGA实现的任务是将SC-FDM系统的方案研究转化为硬件设计，并进行验证和测试。具体实现步骤如下：1.设计预处理部分的硬件电路，包括FFT、IFFT等部分，利用Vivado编写相应的代码，进行仿真测试。2.设计相位调制部分的硬件电路，包括FFT、相位解调等部分，并进行仿真测试。3.设计信道均衡部分的硬件电路，编写相关代码，进行验证和测试。4.将硬件电路进行集成，形成一个完整的SC-FDM系统，并进行性能测试和调优。在FPGA实现的过程中，我们遇到了一些问题，其中最主要的是资源瓶颈问题，导致实现的效率较低。针对这个问题，我们采用了压缩设计、流水线加速等技术，尽可能优化了设计，提高了性能和效率。未来工作计划1.进一步优化硬件电路，提高性能和效率；2.进一步完善软件算法，提高系统的鲁棒性和稳定

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