高速移动下OFDM均衡器的FPGA实现 (5)

　　2．2．1 均衡过程

　　CIR中使用迭代算法避免了并行大向量和大矩阵的运算，而是分步运算。所以对输入信号进行均衡，首先要进行并串变换，但是不需要变成真正的串行信号。当Q=2时，实际上对需要均衡的输入信号Y(i)每次取出5个数据，用yk表示，暂且将这样的变换叫作分组并串变换(P／GS)，然后均衡矩阵ek与yk分组完成乘法运算得到一个zk，zk是一个数据不是向量，最后进行串并变换就得到均衡后的信号向量Z(i)。整个均衡的过程如图5所示。

　　2．2．2 仿真结果

　　实现该算法的重要一步是所设计的乘加器可以正常使用，并且实时性好。对其进行仿真如图6所示，可以发现当clk发生上升沿跳变时进行计算，图中信号(a，b)表示输入的数据信号；fcl表示相乘的结果；c表示进行乘加以后的运算结果，其计算准确，基本上没有延迟。

　　ISE中设计的传输模块实现波特率为19 200 b／s的串口通信控制器，把数据通过RS 232完成FPGA与PC机的双向通信。把均衡后的信号Z(i)传回Matlab中，采用QPSK的星座图进行分析，选择子载波的数目N=128，循环前缀CP的长度为8，并且在认为信噪比被准确估计的情况下均衡的结果，如图7所示。

　　由此星座图可以看出，在均衡前接收到的信号因为多普勒频移和噪声的影响，偏离星座点向周围发散，使用FPGA中均衡以后传回的数据基本没有发散现象。

　　3 结语

　　在ISE软件平台上使用Verilog语言实现了一种基于时变OFDM系统的低复杂度MMSE均衡器算法。在Xilinx公司Virtex-2实验板(XC2V930芯片)上对其进行验证，基本达到该算法在Matlab上仿真的均衡效果。但是由于浮点数计算量太大，选用定点数对其进行截取，还是有一定的局限性，在进行大量数据的运算中还是会有些数据不太准确，造成整体的误码率效果不是太好，故还需要进一步改进算法和FPGA的实现方法，以期达到更好的均衡效果。