- 上一篇：LSSVM采用几何方法的图像观测技术实现
- 下一篇：基于OFDM的用户接入控制技术研究
本课题研究的是基于OFDM的数字图像无线传输中的关键技术，需要设计数字图像无线传输系统方案，完成数字图像无线传输系统各模块电路原理图设计以及数字图像无线传输系统关键模块仿真。
（1）OFDM数字图像无线传输系统方案设计
阅读相关参考文献，了解目前相关研究现状，并熟悉OFDM技术基本理论。在现有研究成果的基础上，分析整个OFDM数字图像无线传输系统的组成，包括信号编码、信号解码等。结合本课题自身要求，设计系统的实现方案。
（2）OFDM数字图像无线传输系统关键技术研究
结合对OFDM无线传输系统的理解，对其关键技术：编解码进行深入研究，并使用Matlab对各个模块进行仿真、编写相应的Verilog语言，并在Modelsim进行仿真验证。
（3）OFDM数字图像无线传输系统硬件电路原理图设计
在通过仿真验证了系统方案正确可行后，完成数字图像无线传输系统的相应模块的电路原理图设计，选择合适的器件与电路形式，尽量降低系统的复杂度。
1.4 本论文的主要工作以及内容安排
本课题主要研究了基于OFDM的数字图像无线传输系统，对其中的关键技术：OFDM系统编解码技术进行了深入研究。
第一章：对数字图像无线传输进行了简要的介绍并对其研究现状作了阐述，在对数字图像无线传输系统的各种实现方式进行比较后，在本课题研究的数字图像无线传输系统中采用基于OFDM技术+FPGA上硬件平台的设计方案。
第二章：详细介绍了基于OFDM数字图像无线传输工作原理，并对本课题所研究的关键技术：OFDM编解码技术作了简要的介绍。
第三章：针对OFDM数字图像无线传输的关键部分——OFDM的编解码模块进行Matlab算法仿真，并通过编写Verilog语言实现各个模块功能，在FPGA专业仿真软件Modelsim上进行功能仿真验证。
第四章：基于FPGA完成数字图像无线传输系统硬件系统方案设计，完成图像采集模块、图像存储模块、基于FPGA的OFDM编解码模块、 A/D(analogue to digital) 、D/A(digital to analogue)模块和电源模块的电路原理图设计。
2 基于OFDM的数字图像无线传输系统工作原理
通过对各个数字图像无线传输系统的比较，本课题选取了基于OFDM的数字图像无线传输系统作为研究的对象，下面针对系统中所涉及的OFDM无线通信技术的工作原理及其系统关键技术进行简要介绍。
2.1 OFDM基本原理
早在60年代，R.w.chang首次提出正交频分复用技术即OFDM。模拟滤波器的使用，使得系统复杂度较高，系统较难实现，因而该技术在当时没有得到重视和应用。通过对OFDM系统的性能进行分析，研究人员发现 OFDM系统存在较为明显的信道间干扰。为解决这个问题，Peled 和 Ruiz进行了相关的研究，并对各个输入的序列，引入循环前缀，只要满足 CP(Cyclic prefix) 的长度大于信道的最大多径时延，信道间的干扰便能避免。尽管如此，OFDM系统实现的成本还是过高，很难进行广泛的生产应用。在1971年，Weinstein 和 Ebert 创新性的把DFT运用到OFDM系统中，DFT(Discrete Fourier Transform) 的引入，使得整个系统的实现成本降低了很多。至此，由于OFDM具有较强的抗干扰能力、较高的频谱利用率、较为简单的系统结构等优点，在移动通信领域得到越来越多的应用，并逐渐发展成许多不同无线通信系统中的主流技术。
OFDM由FDM（Frequency-pision multiplexing）发展而来，为了减少各载波之间的干扰并能方便的解调出信号，FDM的子载波之间保护间隔较大，因而其频谱利用率较低。OFDM对FDM进行了改进，采用正交信道，信号经过调制在这些正交信道上进行传输变为正交信号。在接收端解调后将正交信号分开，还原初始信号。由于其采用正交方式，允许子载波频谱1/2重叠，只要满足正交性就能从在接收端提取出信号，大大节省了系统带宽， 提高了频谱利用率，这是相较于FDM技术一个很大的突破。作为一种并行的数据传输技术，OFDM能够同时传输多个数据，较为适合进行高速数据的传输，也能避免串行系统中所存在的传输速度慢。OFDM采用快速傅立叶反变换和快速傅立叶反变换，在发送端计算信号的叠加波形，在接收端去除正交子载波，从而大大降低了系统的复杂度，随着移动通信技术发展的深入，OFDM得到越来越广泛的应用。