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20世纪末,通信技术迎来了高速发展时期。然而,有限的频谱资源限制了通信技术的发展。正交频分复用(OFDM)技术利用子载波正交的原理,频谱资源可以最大化利用,并且具有很强的抗多径干扰的能力,这些特点使得OFDM技术成为无线通信技术领域的主流技术。针对OFDM系统的载波频偏估计的算法,本论文从理论推导和实验仿真两个方面对载波频偏估计算法进行研究。 第一,介绍实验硬件平台Zynq-7000和软件平台ISE,同时介绍FPGA开发的四个重要步骤。第二,系统地介绍了OFDM技术,其中包括OFDM技术基本原理、发展历史、系统优缺点以及在无线通信领域中应用。第三,介绍CORDIC算法,并提出并行分段式CORDIC算法,改进算法性能。第四,介绍OFDM系统载波频偏估计算法的国内外研究现状,研究频偏产生的原因,纠正频偏,优化系统。 针对传统CORDIC算法流水线结构的迭代次数过多,运算速度不够快,消耗硬件资源较多的缺点,改进了一种基于旋转模式并行运算的CORDIC算法。该算法采用二进制两极编码和微旋转角编码进行低位符号预测和高符号位预测,并且在高符号位预测过程中,对误差进行了校正。在FPGA实现中,采取三段式实现方法,与传统方法相比,有效地减少计算的级数和降低硬件资源的功耗,达到了高速低功耗的要求。此外,采用非相关解扩的相关解调方法,载波频偏会对解扩的相关峰产生较大影响,需要在解扩数据前完成载波的频偏估计和纠正。因此,为了正确恢复出信号,需要对频偏进行准确和快速的估计。而现有的算法通常在信噪比与估计范围、估计精度之间存在着较大的矛盾,而本文提出了一种简单而适合于低信噪比环境的高精度频偏估计方法,能够有效地在低信噪比的情况下,有效地进行频偏纠正。