MIMO结构设置
多天线结构是现代无线系统中的强制性需求,这些系统包括WLAN,WiMAX和3GPP LTE系统。在多输入输出(MIMO)系统中进行OFDM调制的一个很直接的操作就是复制数据通道,包括用于每一根天线的FFT核。
一种资源更友好的解决方案是共享每条天线的FFT核。为实现MIMO中的FFT复用,FFT核的频率至少要比基带数据传输速率快n倍,这里的n为天线的根数。当结合MIMO、TDD和FDD时,同一个FFT核能在两维上被共享,代价是需要pre-FFT数据缓冲。
图6描述的是TDD模式下一种双天线MIMO发射器的基本配置。FFT核被两条天线以及发送和接收器复用。循环前缀的插入和移除控制单元必须能够用于发射和接收。由于时钟频率的差异,每根天线的post-FFT数据处理需要一个双缓冲器。

图6:双天线MIMO TDD系统中OFDM调制解调的FFT核共享。
OFDM调制实例
下面的OFDM调制和解调在Altera Stratix III FPGA上进行,FFT和存储缓冲器使用MegaCore函数。这个例子打算用于采用FFT复用的系统,为了实现共享,这里,FFT核的时钟率要比基带信号快很多。该设计旨在实现可重配置结构的OFDM系统,它的FFT size和循环前缀的大小在执行中可变。Pre-FFT数据通过一个单缓冲器改变速率,Pre-FFT位反转数据通过一对缓冲器改变速率和次序。所有的控制模块支持TDD操作并被发射器和接收器共享。该应用实例可以很容易扩展到MIMO、TDD或者两者结合的系统中,例如图6中的系统以及图5介绍的FDD系统。
功能描述:这个设计实例包含两部分:OFDM调制和OFDM解调。前者包含IFFT和循环前缀的位反转插入,后者包含循环前缀的移除模块和改变数据速率的缓冲器。图7为这两者的高级集成。你可以把它看作是图3中的单天线TDD系统的一种扩展。附加的pre-FFT缓冲器使设计更容易地扩展到具有FFT复用的MIMO或FDD系统。

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