پياده سازي مودم Real-OFDM باند HF همراه با تخمين دقيق افست فركانسي بر روي بستر FPGA

FPGA Implementation of Real-OFDM HF Modem with Fine frequency Offset Estimation

در اين مقاله پياده سازي بهينه يك مودم OFDM باند HF بر روي بستر FPGA ارايه شده است. مزيت اين مودم نسبت به سيستم هاي OFDM متداول حذف مولفه متعامد (Q) و استفاده از OFDM با خروجي حقيقي (Real-OFDM) مي باشد. همزمان سازي فركانسي اين مودم در كانال HF با استفاده از تبديل هيلبرت و با استفاده از يك الگوريتم تخمين دقيق افست فركانسي با پيچيدگي محاسباتي پايين صورت مي گيرد كه بوسيله اين ساختار، امكان تخمين افست فركانسي با رنج دو برابر فاصله زير حامل هاي سيستم و MSE مطلوب در SNRهاي بسيار پايين امكان پذير است. مودم پيشنهادي همراه با بهينه سازي در حجم سخت افزار اشغالي، بر روي يك FPGA از خانواده Virtex-4 با شماره XC4VLX25 پياده سازي شده است.

In this paper, implementation of an orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) HF modem is presented. The advantage of This modem compared with typical OFDM systems is to remove quadrature component(Q) by usingOFDM with real value output(Real-OFDM). frequency offset synchronization of the this modem in the HF channel using Hilbert transform, is done by a low complexity fine frequency offset estimation algorithm that it is appropriate for implementing on the FPGA. Using this method, frequency offset can be estimated twice of the subcarrier spacing at very low signal-to-noise ratios (SNR’s) and with appropriate mean square error (MSE).The proposed modemisimplemented on the Virtex-4 XC4VLX25 device and optimal resource utilizationis achieved.