焦冬莉

(太原工业学院电子工程系，山西 太原 030008)

限幅滤波的FPGA实现方法研究

焦冬莉

(太原工业学院电子工程系，山西 太原 030008)

限幅滤波法是抑制正交频分复用(OFDM)信号的PAPR的常用硬件实现方法。使用FPGA可缩短系统设计开发时间，提高系统可靠性。本文在用FPGA实现限幅滤波的基础上，讨论了基于FPGA设计时应考虑的主要问题，以及影响设计性能的几个因素，包括：乘法器的设计、算法的优化、芯片的选择等。

限幅滤波器；FPGA；硬件设计；乘法器算法

1 限幅滤波法与FPGA

近年来随着数字信号处理技术的进步，多载波传输技术在无线通信和有线应用等方面越来越受到人们的关注，3G通信系统中的主流技术：WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA都采用了多载波技术；B3G或4G通信系统中的核心技术正交频分复用(OFDM)也是多载波技术应用的具体体现[1]。多载波传输的一个主要缺陷是传输信号的峰均功率比(PAPR)很高[2]，也就是说在多载波系统中，信号的幅度值较大会导致多载波信号经过功率放大器后产生非线性失真。如何降低信号的峰均比成为多载波通信系统的一个关键问题。目前提出的用来降低OFDM信号的PAPR的方法有很多，如限幅滤波、编码方案、星座图扩展、压缩扩张变换、混沌序列、次优化PIS算法等[3-5]。

虽然降低峰均比的算法有很多，但从硬件实现角度来说，限幅滤波即削波法是最简单实用的算法。对于OFDM信号，出现大峰值的概率非常小，因此，限幅法是一种最直接的降低峰均功率比的方法。但是，限幅是一个非线性处理的过程，它将造成比较严重的带内干扰和带外噪声，因此影响了整个系统的误比特率。……