FPGA實(shí)現OFDM通信

OFDM中調制使用IFFT，解調使用IFFT，在OFDM實(shí)現系統中，FFT和IFFT時(shí)必備的關(guān)鍵模塊。在使用Xilinx的7系列FPGA（KC705）實(shí)現OFDM系統時(shí)，有以下幾種選擇：

（1）在Vivado中調用官方的FFT的IP核（AXI-Stream總線(xiàn)）；

（2）在Vivado HLS中調用官方的FFT的IP核（內部FFT通信AXI-Stream總線(xiàn)），可以自己增加外部封裝接口類(lèi)型；

（3）Verilog編寫(xiě)FFT，很復雜，找到了一個(gè)1024點(diǎn)的并行流水線(xiàn)的，但是資源耗費太大，8192點(diǎn)時(shí)很難滿(mǎn)足，不采用；

（4）使用HLS用C語(yǔ)言自己編寫(xiě)FFT，程序比較簡(jiǎn)單，開(kāi)發(fā)快，但是我需要100M時(shí)鐘下跑8192點(diǎn)FFT的時(shí)鐘時(shí)序約束不夠，跑不到100M；

最后還是選擇使用HLS里面調用FFT的庫，并且根據我們的項目需要，對其外部輸入輸出封裝成一個(gè)AXI-Master接口，并且在Devcpp里面使用C語(yǔ)言實(shí)現（不考慮延時(shí)和資源消耗等）對比結果，發(fā)現基本一致。

本節主要講Devcpp里的實(shí)現結果。

1.定義計算點(diǎn)數和復數類(lèi)型

2.計算

（1）初始化蝶形因子；

（2）比特反轉，變址運算；

（3）FFT蝶形循環(huán)計算；

（4）計算功率，輸出結果；

3.結果驗證

以100Hz的sin函數作為輸入信號，幅值-1~1，輸出功率最大值在p[100]，趨近于1。

4.計算IFFT

（1）將輸入的復數取共軛；

（2）調用FFT；

（3）對輸出的數據取共軛；

完成。

最初始的sin信號如下：

經(jīng)過(guò)FFT之后，對結果取共軛，并且縮小N點(diǎn)（8192）倍，再次調用FFT，對輸出取共軛，得到IFFT結果如下：