Đồ Án Sử dụng FPGA để thiết kế mô hình Software Defined Radio cho hệ đo thử kênh MIMO

Mở đầu


Hiện nay Thông tin vô tuyến là một ngành phát triển rất mạnh mẽ, các công nghệ sử dụng trong thông tin vô tuyến ngày càng được đổi mới nhằm nâng cao tính hiệu quả trong điều chế, giải điều chế và truyền thông tin. Tuy nhiên công nghệ phát triển càng cao thì lại càng đặt ra những khó khăn trong vấn đề thực nghiệm cho các sinh viên trong các trường Đại học. Các yêu cầu về phần cứng đôi khi lại trở thành những thử thách vô cùng phức tạp trong việc đưa các mô hình thiết kế vào thực tế. Vì vậy FPGA ra đời như một giải pháp cung cấp môi trường làm việc hiệu quả cho các ứng dụng thực tế. Tính linh động cao trong quá trình thiết kế cho phép FPGA giải quyết những bài toán phức tạp mà trước kia chỉ thực hiện nhờ phần mềm máy tính. Ngoài ra, nhờ mật độ cổng logic cao, FPGA được ứng dụng cho những bài toán đòi hỏi khối lượng tính toán lớn và dùng trong các hệ thống làm việc theo thời gian thực.

Trong số các hãng sản xuất FPGA, Xilinx là một trong các hãng đi đầu trong việc sản xuất chip, không chỉ bởi các công cụ hỗ trợ thiết kế hoàn thiện mà còn cho phép người dùng có khả năng can thiệp sâu vào hệ thống, trong đó phải kể tới các chip dòng Virtex-sản phẩm mới nhất của Xilinx trong những năm gần đây. Qua quá trình tìm hiểu, nhóm nghiên cứu đã thực hiện được một số các ứng dụng trên FPGA nhằm hướng tới việc sử dụng FPGA như một công cụ để giải quyết bài toán đo kênh MIMO. Đây là vấn đề thu hút được rất nhiều sự quan tâm của các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực truyền thông vô tuyến. Để phục vụ cho mục đich này, trong nội dung bài luận văn dưới đây, em sẽ trình bày về việc sử dụng FPGA để thiết kế mô hình Software Defined Radio cho hệ đo thử kênh MIMO.


MỤC LỤC
Mở đầu 1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ FPGA VÀ NGÔN NGỮ VHDL 2
1.1. Giới thiệu về FPGA. 2
1.2. Kiến trúc chung của một FPGA 3
1.3. Ngôn ngữ phần cứng HDL. 5

CHƯƠNG 2 CÁC CÔNG CỤ THIẾT KẾ 14
2.1. Những đặc điểm cơ bản của XtremeDSP Development Kit-IV 14
2.2. Các phần mềm chuyên dụng 23
2.3. Quy trình thiết kế tổng quát 29

CHƯƠNG 3 GIỚI THIỆU MÔ HÌNH SOFTWARE DEFINED RADIO CHO HỆ ĐO THỬ KÊNH MIMO 32
3.1. Khái niệm MIMO 32
3.2. Lịch sử phát triển hệ MIMO 33
3.3. Những ưu điểm của hệ MIMO 33
3.4. Mô hình Software Defined Radio cho hệ đo thử kênh MIMO 37

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM .40
4.1. Cơ sở lý thuyết 40
4.2. Mô hình thiết kế . 41
4.3. Kết quả mô phỏng trên MATLAB . 43
4.4. Kết quả thực nghiệm trên FPGA 46

Kết luận
Tài liệu tham khảo