无线传感网ofdm系统中信道均衡器的电路实现-电子器件.pdfVIP

第38卷 第5期 电 子 器 件 Vol38 No.5 2015年10月 ChineseJournalofElectronDevices Oct. 2015 ACircuitImplementationofChannelEqualizer inWSN-OFDMSystem* QUXiao，XIJincheng，LIUXinning* （NationalASICSystemandEngineeringCenter，SoutheastUniversity，Nanjing210096，China） Abstract：ChannelequalizerisakeypartofOFDMsysteminWirelessSensorNetworks.Traditionalequalizeroften comeswithlowperformanceorveryhighcomplexity.Inordertodesignahighperformanceequalizerwithlowcom⁃ plexity，afastLMMSEalgorithmisappliedinthedesign.Anddedicated 20-bitfloatoperatorsisdesignedtogain veryhighperformanceandlowcomplexity.Aftersynthesis，simulationandFPGAverification，resultshowsthatthe complexityoftheequalizerisonly27.27%highercomparetosimpleLSequalizerwhilethebiterrorrateisreduced by89.8%. Keywords：WSN；OFDM；channelequalizer；fastLMMSEalgorithm；circuitimplementation EEACC：1250；6150P doi：10.3969/j.issn.1005-9490.2015.05.017 无线传感网OFDM系统中信道均衡器的电路实现* 瞿 晓，奚锦程，刘新宁* （东南大学国家专用集成电路系统工程技术研究中心，南京210096） 摘 要：信道均衡器是无线传感网OFDM系统的关键部分，传统均衡器设计在信道估计精度或电路复杂度上效果不佳。为使 均衡器更精确、复杂度更低，采用快速LMMSE算法进行信道估计与均衡，定制了精简的20位浮点数进行均衡器电路设计。电 路经过综合、仿真与FPGA验证，结果表明，均衡器电路复杂度低，性能显著提高。相比于传统LS算法均衡器，在资源消耗仅增 加27.27%的情况下，16dB载噪比下误码率降低了89.8%，实现了低复杂度高性能的均衡器电路。 关键词：无线传感网；正交频分复用；信道均衡器；快速LMMSE算法；电路实现 中图分类号：TN926；TP393.17 文献标识码：A 文章编号：1005-9490（2015）05-1052-06 正交频分复用（OrthogonalFrequencyDivision 1 OFDM信道估计与均衡技术 Multiplexing，OFDM）是一种高效多载波调制技术，能 有效降低多径干扰和信道频率选择性衰落的影 1.1 OFDM系统简介 ［1］［2］ OFDM技术优点主要体现在高频谱利用率、高 响 。无线传感器网络（WSN）的OFDM系统中，由 ［3］ 数据传输速度和对多径衰弱的鲁棒性。OFDM系统 于无线信道的时变特性 ，需要不断地进行信道估计 ［4］ 结构如图1所示。其中信道估计与均衡是OFDM系 与均衡 。现有的均衡器电路设计多采用最小二乘 ［5-6］ ［7-8］ 统的关键技术