无线通信FPGA设计

无线通信FPGA设计，是讲通信原理用FPGA实现，以及FPGA在通信领域的作为，是初学者了解FPGA的经典书籍，同时也是高级进阶者学习的神器！目录第1章现代无线通信系统概述…中..·口↓.va山中平即目命b4吾▲])1l无线道信的发展概况………(1)12无线通信的主要特点.日4·+『即■十B矿4■血·即吾备品4d4〔31.3无线通信系统的组成………自中甲即即●中■山●口(3I4未来无线通信系统的发展趋势■中自甲q·■■b晶画画a〔415FPGA在无线通信中的应用……………P■會會自■碧唱■■d“命〔5t6本章小结…T冒■■■自血自昌晶■T會會冒■■自中甲司即■●自昌口d……""…(6)第2章PPGA系统设计基础……■4■目中自号口■1■■如4即即嚕昏自·會甲!■■■画晶中即●··中日日日国晶h2TFGA设订基础…T冒冒『■日·自自甲·中■唱日血申甲各¨………""…(8)2.] I FPGA简介·*(8)21.2HHA的原理与结构…(9)23FPGA的基本设计流程A中4■P■■自自山甲中日ddd●中·日口■昌昌中晕〔11)2【4rrGA与CPLD的比较…13)215FGA与数字信号处理器(DSP)的比较…………………………………(!4)22FGPA常用的开发工具…●甲即唱唱·■■日●甲■吾晶昌晶?雪口■■(L5221集成开发环境…日■·中十■d日血中P自宁自自司■■■目b命动唱↓↓晶4P■■鲁●p司(15)222输入工具中■■日日自自中即·省自命·中F日日目口古画16223综合工具…■十r▲卓■(i)224仿真工具十會血■血血申。■■■■血■■具日A日一(17225实现工具q晷■■画·日日日·↓↓晶·晶日平中q■P■■自咖甲聊●〔172,26调试与加载配置1723未来FPGA技术的发展趋势…■LL晶晶(1823末来可编程器件的发屦趋势(J8232未米EDA设计方法的发展趋势24本章小结……■■■●●(20第3章 Verilog HDL硬件描述语言4亠血······-■■■■p+◆■■非Lh+,冒(21)31 Verilog HDl语言简介中即即P●中日··咖q甲日日日日L▲+曰TPPt口4(2r3. I Verilog hdl语言的历史………""“…(21)312 Verilog hDl的主要能力31.3 verilog hdl和DL的隊别rs…(23)32 Verilog HDL基本序结构33 Verilog HDl语言的数据类型和运算符(24)3.3.1标志符(24332数据类型甲q冒『■■b■自""…"(25)333模块端口…卩■■·■b血身。昌↓看(25334常量集合冒·十十冒■■335运算符和表达式…………………….(28)34 Verilog HDL语言的描述语句r▲如φd·要聊p罪p啁·●32341结构描述形式…〔33342数据流描述形式……■晶34343行为描述形式……和■中·中中◆P鲁平晋·甲■34344混合设计模式〔4235 Verilog HDL的3个高级专题身鲁『幽自幽即■咖命→血●唱申电中·●·自司司司唱D即P着↓↓■4235l阻塞赋值与非阻塞赋值42352可综合状态机的写法…353仟务和函数中自■■甲血平中擊备冒冒冒■■口昏■■十可■■冒『■■晋昌十↓晋_■晋■■『■十↓晉口晋■■b最hb晶备■4636 Verilog hdl建模与调试技巧…………………………………………………(493.61双向端口……(49)3.62输入值不确定的组合逻辑电路T50363面积和速度互换原则(50冫3.64基于 erilog HD流水线的设讨(51)5.6.5测试模块向量的编写与验证s…………ss…………*(5537本章小结……………(56第4章lsE开发软件的使用■■d■■■斗■■●■國■■■■■■b■↓b■■●口■■■■■■■↓■■■d■■■↓↓■■■■■b晶■易晶dd(5741IsE简介57〕41.1ISE软件的主要设计特性574.1.2IsE软件的安装■■■■■■↓■■↓■↓■■■■■■↓↓;●■■↓■■■■■●■■■■■■■■■■Ld↓■■■■■■■■↓■b●■■■■■■↓5842 Synplify P综合工具(6042 1 Synplify pro综合软件的安装…42.2关联ISE和 Synplify Pro…………………………………"………(6043 Modelsim仿真工具…6143.1 Modelsin仿真软件的安装……””(614.32关联ISE和 Modelsim(6243.3在 Mudelsir中指定 Xilinx的仿真库…(62)434 Mode sim轨件的简要使用方法4B品L吾BB4品吾4A山日品hLB昌A吾 JaaLBJB昌L吾七b4吾吾AA4日B品昌吾吾BAb吾日A4b日日七昌昌A吾344IsE的使用方法441ISE昇面介绍(65442ISE的开发流程L晶■昌↓664.5基于ISE的快速设计………………………(75)45 i xilinx公司 lIP Core的使用………406)4.52ISE与 MATLAB的联合使用中●中南身命·申血非●申聊命46本章小结昌■▲昌L山■■■▲■亠昌■LL昌↓晶昌■喜↓■■■■■■■郾LbL■■■■■↓■昌晷↓↓■晷↓■■■■■■■■↓暴■暑■司q■日冒■口口寻司(79)第5章FPGA中的数字信号处理基础…………………………………………(815.数的表示……815.1.1定点表示…甲罪.甲·=.··‘山d管日4日B自BB管自‘1日日日日日日日日日1日日(82512浮点表示(83513定点制数的量化…835.4加法、乘积的含入误差瞥冒冒■■■画『晋吾■备■■■■山血晶昂中晶伽如山e。■■司■■■■■目·西目鲁身卓申申自p自中甲甲一即84)52AD变换的字长效应…鱼由中由电■(85)53二进制加法器………(875.31韦行加法器昔日日日日日日鲁唱司■■■中中中P『P冒冒晋87)532流水线加法器(87)533加法器的使用………■血■咖中中命●中P(89)54二进制乘法器qq■■唱■■鲁看中中■■■■■■自■中中自·●■■■自血自咖■自■中申申咖申司即p即司91)541串行乘法器……七B+吾吾A品9154.2流水线乘法器………自日■血血自q血◆中中卓◆會中昏普詈晋甲冒■■■P■甲昏■■吾↓上日普吾(93)543复数乘法器………………………………………………中自中■血皿[953544乘法器的使用自血·「●●·咖申;白●●ψ幽自即咱哥曾即■看P■司即■口Pt97)进制除法器日日日日.日日具LA·B月LLA.具T"冒(9955,l无符号高效除法器552除法:Come的使用…(106)56快速傅里升变换器……(10)561DT和FFT基本恩想…………■一會■■■■■■會■■鱼■會■■…(110562FHT算法的基本原理及其 MATLAB实现……1(111563FF的硬件实现结构…中中◆+T口■T中『r『■■+rTT■…(114)5.64IHH原理与实现…(116)565FFI/ FfTIP Core的使用……〃…………"…………*…………"*…*”*………(117)5.7三角函数数字发生器…●甲■甲要口中qq■即即甲●即即看●司司唱即■qP看想P中●■日日ss·……(1205.7lDDS算法原理12057.2DDS算法的 Verilog实现………..4(122)573DDs算core的使用■(125)58 CORDC计算器…………"-……………………………………(12)581 CORDIC算法原理■■■自■血自■血血自曲山山白白山山口■血血自山幽血血■■(1285.8.2cORD算法的硬件实现结构583 CORDIO算法的 verilog奕现∵ψ中中中+十中中鲁中44十ψ中中中中『上平白+中冒PqT『曾曾『『冒自冒1305.84 CORDIC算法Core的使用(137)59本章小结■■■………………(139)第6章数字滤波器的FPGA实现■■■■14161数字滤波器的分类与性能指标(141)611数字滤波器的分类……4(14161.2数字滤波器的数学模型…………(142)613数字滤波器的性能指标……………….142)62有限脉冲响应滤波器的设计与实现……中口国■■■■中■●dd■血p■■自幽d中自●日白山幽日山中b血■p@■■■■■■(143)621FIR滤波器理论和结构…(143)622FR滤波器的设计方法■■會■口■■■■量幽■個·■■■■白十■d山山山白血十自口曲自d山d…………(144623FR滤波器的 MATLAB设计自自自自自自日■血中由血4中鲁中平中甲中·中自P曾甲甲中4?624FI滤波器的FGA实现(150625采用分布式算法的理R滤波器…………■『十●甲即1自甲甲吾626IR滤波器 IP Core的使用!(160)63无限脉响应滤波器的设计与实现…(l69)63lIR滤波器的理论和结构173￥(」73632IR滤波器的设计方法……I73)633R滤波器的 MATLAB设计…177634IR滤波器的FGA实现↓■+■;日·甲q卜a⊥亠…""·(182635IR德波器实现中的流水线技术(189636有限字长效应和滤波器增益系数的最优化………………1(19)637并行处瑚……,■自幽●即即…·(92)64脉冲成形滤波器的设计与实觋…*甲■■■■血司■昌…(195641脉冲成形滤波器的原理(195)642脉冲成形滤波器的设计方法……"”……………(197)643脉冲成龙滤波器的 MATLAB设计……(197)644脉冲成形滤波器的FPGA实现1中司·■■■血甲要昌4¨…“…"………(199)65本章小结d曾宁自司甲■晶如甲吾吾第7章多速率信号处理的FPGA实现……'"…r"…(201)2271多速率信号处理的基础知识……202)71多速率信号处理的意义(202)712多速率信号处理的基本操作…713过来样A与DA转换器…F··日↓■■中甲即日昌品+于温血…(210)72信号的多相分解(211)72.I多相分解基本理论211722多相分解的PPGA实现…(213)73CC滤波器■昏晋d↓■■自■甲P晋蚤画中●即■自■幽司■↓■山…(2l5)了31CC基本论………………■■………*(215)732CC滤波器的 MATLAB设讨……………·218)733CE滤波器的FPGA实现2974FR半带滤波器中即■昌晶…………(2674.!FR半带滤波器的原理………(226)742IR半带滤波器的 MATLAB设计…………………743半带涛波器的FA实现……s……………………(22975无线通信中的名速率滤波器…(234)751无线信号名速率发送处理器s4山+"=山=-¨""…"……,(234)752无线信号多速率接收处理器+=→··甲日L4↓“7AB‘◆FB*(24576濾波器组…上4↓4A-T冒◆曾■■■■T昔會■函甲■省自ppp761鸿波器组的芷本概念………………,备44+中+4日日F·山血甲76.2双通道滤波器组的原理…(251)763双通道滤波器组的 MATLAB实现……(252764双通道滤波器的FPGA实现唱■昌4■T昔自d即司·■自血中四■斗昌晶曾曾冒十●4(252)ⅴL77本单小结…………………………………(255)第8章数宇调制与解调的FPGA实现……………………………………………,(257)8I调郜/解调的基本功能与要求司中●■…(257)8.1调制解调的基本功能………會會■會■■■自自血血由即……………·(257)8L2凋制解调的分类……………………………………………57)813基本调制方法原理及性能简要分析258)814数字信号的带宽和功率谱密度…………………*……………(259815影响选择数字调制方式的因素…a(259)822ASK调制解调的FGA实现s4.(259)8212ASK调制调的基本原理和设计方法…………(259)8222ASK调制解调的 MATTLAB实现…(261)8232-ASK调制解调的FPGA现(26483MPsK调制解调的FFGA实现s(266)831MPsK调制解调旳基本原埋和设计方法……………………………………………(266)8.32QPsK调制解调的 MATLAB实现…………………………………(269)8.33QPsK调制解调的FPGA实现…-+-…*(269)84MSK/GMSK调告解调的FPGA实现…中即即(272)84 1 MSK/GMSK调制原理……………""……"……….(273342 MSK/GMSK调制解调的 MATLAB实现……甲q■■■■■中鲁●曾日4·■命■自自血申中●鲁咖中(276)843 MSK/GMSK调制器的FPGA实现(277)85MQAM调制解调的FPA实现……………………-…(286)851QAM调制/解调原理………………(286852QAM调制解调的 MATLAB实现…………897853QAM全数字调制器的FGA实现●咖中甲昏鲁中■鲁●■咖■『■■■■你■中鲁●曲·d●●口■血血28886OFDM调制解调的rGA实现…………………(293)810FDM调制解调原理……w"+如M·(293)8620FDM调制/解调的 MATLAB实现…………………………………………(295)863OHDM调制解调的FGA买现…■■會口■會鱼鲁■td(2%)87本堂小结…………(298第9章信道编码的FPGA实现………(29991信道编码的原理…………………k命邙■■■(299)91.1有噪信道编码定理……■自血。■●申甲即即4↓日郾↓■日日■日日昌日昌L·44中■PTP口會『■………(299)912信道编码的简介…………““……t…"r…………………(29992信逍编码的分类……………*"……………"……………"………(300)93线性分组码的FPGA实现…■自甲看甲甲甲甲即上中中鲁鲁■■■■血幽自口血●■血上@。电●电司口。■■L■备■↓■■300)93.」线性分组码的原理和性能4………………(300932线性分组码的 MATLAB实现…TTT933线性分组码的FGA实现s…〔30394CRC校验码的FGA实现……(306)941CRC校验码的原理■日·甲甲甲■甲『■■哪D●中■■(306)942CRC校验码的 MATLAB仿真"……t(307)94.3CRC校验妈的PPA实现…”围…95RS码的FPGA实现…↓晶冒■■■自自山萨唱司目■自申中口↓昌昌吾中中■『■■十售自日自命唱司中■■3099.51RS码的原理“t…(309952RS码的 MATLAB现…………,-………,,(3109.53RS码的FPGA实现…-r■自日申甲看司■■d●自自中毛↓■■A■L山31196卷积码的FFGA实现…………""……(315冫96卷积码的原理和性能…画L冒晋■冒中●日日血中甲即普晋962卷积码的 MATLAB实现(31993卷积码的FPA实现…■qq■■■■自白幽■■昌品■■如山h(31997交织器的FGA实现…「■■■■■■一■司(33297.1交织的原理画◆中一·:日甲甲平P■晋晋备量晶晶↓↓q即■■●曾冒冒會■■■自命●。即97交织器的 MATLAB实现…………………(334973交织器的FGA实现·血和甲·即●中·日●自··罪号4吾日日+甲『日国雪画鲁命血申日(334)98Turb码的FFA实现………÷日山◆中『F吾卜吾晶西中↓■日·知“(337)9.8,1Trb妈的原理山晶=『冒十t■血(337)9.82Turb6吗的 MATLAB实现……4中自即即哥-日品日日4+『P■十画盘血申卓可PP日+●白面(339)93Tubo码的FPGA实现"……(341)99TCM编码的FPGA实现晶■↓晶晶■■■■■中●咖寻。晷晷■499lTCM编码的原理……………(342992TCM编码的 MATLAB实现……(345)993M编码的FFGA实现身■萨910本章小结…■■■血鲁◆叩■q·ψ■■■■·ψ备』』dd(347)第10章系统同步的FPGA实现…,34910]同步的分类■L■■■■■【啬西"………(349)10.1.1按照同步功能分类t……!""…(349)10.12按照同步方式分类會■幽由由申要(349)102戟波同步的原理及实现……………""………(350)10.2载波冋步简介…………………1(350)I0.22载波同步方法的分类L…〔350)10.23平方环载波同步法的原理…………………(35210.24平方坏载波同步法的 MATLAB实现……""……"……""“…(353)10.2.5平方环载波同步法的FPGA实现"………………(356)1026科斯塔斯环载波同步法的原理…肀『国鲁日日日日·白自自中『P會■自血···罩罪嘌限ψ晶画晶■如西ψ西(358)1027科斯塔斯环载波同步法的 MATLAB实现·◆即q●·日日日白甲甲q寻即↓↓4+白■359310.28科斯塔斯环载波同步法的FGA实现(360)103符号同步甲q■■日■↓昌晶是中r(366)03.1符号同步简介………*………………*……+,-3661032插入导频符号同步法(367)10.33直接符号同步法……(368)1034超前滞后门号同步法的 MATLAB实现…■■■■■+…………(370)10.35超前-滞后门符号同步法的FGA实现■■,(372)04帧同步■晷■↓晶晶日4旱昏↓昏昏昏4■冒■■口■■■■■●聊申●Dp鲁口(378)104帧同步简介(378)1042集中插入式帧同步法的原理3781043集中插入式帧同步法的 MATLAB实现↓■■日日↓■日晶晶晶平4十◆4十tv■冒會冒s(380)1044集中插入式帧同步法的FPGA实现(381)10.5本章小结……6(382)第1章自适应滤波和均衡的FPGA实现…………………:31.1适应滤波器简介………………(383112自适应滤波器的应用………………………384)1121预■■■■是L人人日■〖↓↓晋晋晋+4十+1■■■■■■■■■■■■■“■■上“3841122辨识(384),23反建模(385)11.2.4千扰抵消………………"〔385)13自适应滤波算法原理……………………………s…s……(385)1131输入信号的必备特征日日目日日日+目日日日4日晶日品吾品晶吾+4+4+每吾吾昌晶面唱〔385)1132代价函数的定义(386)1133维纳何甫方程甲冒导中■■·■■■■·■·●自鲁■■命■身■■■■电血血白血邮非·●(386)l]4EMS算法…………■■司毛■■冒■■■■■■…444(387)114.1LMs算法的原理(387)1142LMS算法的 MATLAB实现…………………………(388)114.3LMs算法的量化效应…r事(3901144IMs算法的FPGA共现(3911145貝有延迟的IMs流水线滤波器■■■■昌■晶bh山hbb山山d西画·bbψψ●如山qepq略即……………(393)1146符号LMS算法的基本原理(395)11.47符号LMs算法的 MATLAB仿真↓十十中卜ψ昏白;冒曾T(396〕148符号LMs算法的FPGA实现……………(39)15变换城LMs井法(39915,1变换域LMS算法的简介……………………………………………+……………(400)l152变换域串行LMS算法的基本原理■■■口……………(400)1153频域串行IMs算法的 MATLAR实现……………………………………(401)1154频域块LMS算法的基本原理…晶最■备卓命…….041155频域块LMS算法的 MATLAB实现……………*…**…**…*!(405156频域块LMs算法的FPGA实现晷↓■■………4*4+4:4(6)57频域块ⅠMS算法和时域LMs算法的比较……………",(418)11.6递归最小二乘(RLS)算法…·(419lI6.1RIS算法的基本原理……………………………………………………………(41911.62RS算法的 MATLAB实现420)1163RS算法的PGA实现……(421)11564RLS算法与LMs算法的比较……(424117无线通信系统中的自适应均衡技术·………(425)1171自适应均衡的基本原理…(425)1172自适应均衡器的 MATLAB实现…〔42617.3自适应均衡器的FPGA实现…*……………;……"……"…"r……(4281l8智能天线的FPGA实现………(431)i18智能天线的基本原理………………………■■L■■↓■L↓↓■■■■■(431)1182智能天线的MAT,AR实现…………會血■■血自■十“曲画血433)1183智能天线的FPA实现(434)19本章小结……………………………………………………….(437)第12章最佳接收机的FPGA实现(413812↑最悻接收机原理(438)1之1.r最住核收机的统计模型438)1212最接收准则投其最佳接收机……………………(439)22匹配接收机的EGA实现十■■1………r……*…(4451221匹配接收机的原理…{4451222匹配接收机的 MATLAF实现…………………………………………(446)1223匹配接收机的PPGA实现……(446123相关接收机的FGA实现………45)123.1相关接收机的原理……(450)123.2相关接收机的 MATLAB实现…●中电血自中■邮卓命自聊d血司或鲁(45])123.3相关接收机射FPGA实现■q口■452)124Rake接收机的PPGA实现晶4如(455〕1241Rake接收机原理……………………………………………………………(455)1242Rake接收机的 MATLAB实现457)24.3Rake按收机的PGA实现,*……,……(459)125本章小结1略咖咱电p命看即自自即■晷。咖电;●。咖■p●哥e聊司哥●中申由血t463第13章 WCDMA系统中关键技术的FPGA实现B吾4日日日目目日吾吾w■.(464)13】 WCDMA系统简介■■司即即咖即pp●即中中咖咖咖自中●●自卓中●●………………………………………(464)1311 WCDMA系统的历史(464)132 WCDMA系统物理层的关键技术……■■血口■(46513.13 WCDMA系统的发展趋势……………………………………………………………(466)132 WCDMA无线接门的物理层技术…………(466)132 1 WCDMA的系统参数…b■↓↓冒↓司■■■■■■■↓■晷■司■■■■■■司■■b喝黾司■■卩■司■■p司■■司■1322WDMA的传输信道及物理信道…466323 WCDMA系统的打与调制……(467〕132.4 WCDMA无线接冂的物理层中曾中鲁自中自自■(469〕325 WCDMA无线接口物理层关键技术的 MATLAB实现………………………………(474)1326 WCDMA无线接口物理层键技术的HrGA实现(478)133 WCDMA系统小搜素的FGA实现……………………………………(483)