苗长云，沈广平，戈立军（天津工业大学电子与信息工程学院，天津　300387）



OFDM信号压缩采样重构算法的FPGA实现

苗长云，沈广平，戈立军
（天津工业大学电子与信息工程学院，天津300387）

摘要：针对OFDM信号压缩采样重构的优化正交匹配追踪（OOMP）算法，提出了一种基于FPGA的OOMP算法实现方案.该方案将算法分为并串变换、求系数、解方程3个步骤，在Altera公司Stratix IV系列FPGA芯片EP4SE530F43C2上采用多时钟控制的乘法器级联SRAM结构，实现了矩阵向量相乘，节约了存储资源；在Quartus II开发环境下采用VHDL语言编写了OOMP算法程序，并采用Modelsim软件对其进行了门级时序仿真，实现了OOMP算法.仿真结果表明：该方案具有复杂度低、处理速度快等优点.

关键词：优化正交匹配追踪算法；现场可编程门阵列；乘法器；SRAM；硬件描述语言

随着人们对通信信息量需求的日益增大，为了满足未来不断增长的数据传输速率的要求，增加系统带宽来提高传输速率是直接有效的方法，而超宽带（UWB）通信系统的大带宽具有在提高传输速率方面明显优势[1]. 3～10 GHz是首个支持UWB通信的频段，最高支持数据传输速率480 Mbps；60 GHz频段系统则可实现高于5 Gbps传输速率的超高速无线数据传输.现有的3～10 GHz标准、60 GHz标准超宽带系统均规定OFDM是实现超宽带的高速无线个域网的物理层方案之一，并且OFDM-UWB具有频带利用率高、抗符号串扰能力强、抗频率选择性衰落能力强等优点，研究基于OFDM-UWB系统具有重要的应用价值.而高速采样ADC是OFDM-UWB系统面临的首要挑战与技术瓶颈，根据香农-奈奎斯特采样定理，无失真地恢复原始信号，要求采样频率至少是输入信号频率2倍以上才能实现.