基于NI技术的OFDM发射接收系统

        应用领域：射频(RF)，信号采集与发生
        挑战：OFDM是一种多载波的数字传输体制，以其特有的优势被广泛地应用到数字音频广播，数字电视广播和无线宽带等领域，并将进入到更多的领域中。对OFDM系统的仿真可以用软件完成，但是对于硬件平台的搭建往往需要大量的开销和时间。针对这种情况控制工程网版权所有，如果具备一套软件仿真代码移植方便且硬件平台搭建便捷的系统，可以极大地缩短OFDM系统的开发周期，才能在标准层出不穷的今天具有较强的竞争优势。
        应用方案：基于NI虚拟仪器之PXI5671上变频卡、PXI5661下变频卡和Labwindows/CVI8.5正版软件实现OFDM发射机与接收机的样机。
        使用产品：
        LabWindows/CVI8.5 软件开发平台；PXI5671(PXI5441+PXI561)；PXI5441 中频输出卡；PXI5610 射频输出卡；PXI5661(PXI5600＋PXI5142)；PXI5600 射频接收卡；PXI5142 下变频卡。
        介绍：
        OFDM是一种多载波的数字传输体制，由于具有频谱利用率高和良好的抗多径干扰等优点，已经被广泛应用到数字音频广播，数字地面电视和无线局域网等领域CONTROL ENGINEERING China版权所有，并且被看作第四代移动通信的核心技术之一。但是对OFDM样机的研制和开发无论在软件算法的编写，还是硬件电路平台的搭建，都需要大量的人员和开销，且存在较高的风险。本文提出一种基于NI平台的OFDM实时收发系统的设计方法，即在CVI软件仿真平台上实现OFDM符号的数字基带处理算法的编写，用NI PXI5671和NI PXI5661实现OFDM射频模拟信号的发射与接收。对OFDM系统进行有效的验证，为今后大规模芯片生产提供了可靠的解决方案和理论指导。
        OFDM系统简介
        正交频分复用(OFDM，OrthogonalFrequency Division Multiplexing)是把高速串行数据分成多条并行的低速数据，分别对多个正交子载波进行调制，从而达到更高的频谱效率、更大的系统容量，并且符号持续时间大大加长，在移动、多径、衰落环境下有很大的优势。
        本系统的主要功能是用前端的USB设备对声音信号进行采集、处理，调制到OFDM符号中CONTROL ENGINEERING China版权所有，并上变频到射频信号发射。收端将接收到的射频信号进行下变频处理得到数字信号，并解出音频帧由USB设备播放。发端系统的基带数据处理部分主要包括信源编码、FEC、映射、OFDM成帧，硬件平台的处理部分包括数字上变频和射频调制等。接收系统的基带处理部分要主要包括同步、均衡、解映射、解FEC、音频译码等，硬件平台的处理部分包括射频解调和数字下变频。
        OFDM系统硬件平台架构
        整个系统由两台NI主机，两个USB声卡设备，两台显示器，一台安杰伦频谱仪4440A组成，如图1所示：
     

        首先由发端的USB设备对输入的声音信号进行采样，样点送入NI主机，然后在发端的上层软件中编写OFDM基带处理等算法控制工程网版权所有，生成的OFDM基带数据输出到PXI5671上变频到中心频率为10MHz的射频信号。PXI5671由两块可分离的板卡PXI5441和PXI5610组成，其中PXI5441分为板卡RAM模块和OSP(onboard signal process,板卡数字信号处理)模块，板卡RAM模块负责主机和