FPGA實現(xiàn)OFDM通信

OFDM中調(diào)制使用IFFT，解調(diào)使用IFFT，在OFDM實現(xiàn)系統(tǒng)中，F(xiàn)FT和IFFT時必備的關鍵模塊。在使用Xilinx的7系列FPGA（KC705）實現(xiàn)OFDM系統(tǒng)時，有以下幾種選擇：

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

（2）在Vivado HLS中調(diào)用官方的FFT的IP核（內(nèi)部FFT通信AXI-Stream總線），可以自己增加外部封裝接口類型；

（3）Verilog編寫FFT，很復雜，找到了一個1024點的并行流水線的，但是資源耗費太大，8192點時很難滿足，不采用；

（4）使用HLS用C語言自己編寫FFT，程序比較簡單，開發(fā)快，但是我需要100M時鐘下跑8192點FFT的時鐘時序約束不夠，跑不到100M；

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

本節(jié)主要講Devcpp里的實現(xiàn)結果。

1.定義計算點數(shù)和復數(shù)類型

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(shù)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(shù)取共軛；

（2）調(diào)用FFT；

（3）對輸出的數(shù)據(jù)取共軛；

完成。

最初始的sin信號如下：

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