FPGA based implementation of IEEE 802.11A physical layer

Dikgen Frekans Bölmeli Çoğullama, yüksek hızlı bir veriyi birbirine yakın aralıktaki çok sayıda dikgen alt taşıyıcılar üzerinden ileten çok taşıyıcılı bir modülasyon tekniğidir. Bu teknik başta Kablosuz Yerel Alan Ağları (WLAN) olmak üzere Sayısal Ses ve Televizyon Yayıncılığı ve Dünya Çapında Mikrodalga Erişimi için Birarada Çalışabilirlik (WiMAX) gibi birçok standart tarafından benimsenmiştir.Bu çalışmada, IEEE802.11a WLAN standardı, OFDM sistemlerinin uygulama sorunlarını kavramak amacıyla Alanda Programlanabilir Kapı Dizileri (FPGA) üzerinde gerçeklenmiştir. Gerçeklemede kullanılan algoritmalar ilk olarak MATLAB ortamında geliştirilmiş ve sistemin performansı yine bu ortamda tasarlanan bir simülatör aracılığıyla gözlemlenmiştir. Saniyede 6 Mb'den 54 Mb'e kadar veri iletişim hızlarını destekleyen alıcı ve vericinin FPGA gerçeklemeleri MATLAB Simulink ortamında Xilinx firmasının "System Generator" arayüzüile tasarlanmıştır. Verici ünitesinde kullanılan modülasyon tekniği ve İleri Hata Düzeltme (FEC) oranı, istenen bit hızına göre sırasıyla BPSK, QPSK, 16QAM veya 64QAM ve 1/2, 2/3 veya 3/4 olacak şekilde otomatik olarak ayarlanmaktadır. Tasarlanan alıcı-verici donanımının kaynak kullanımı ise 5986 slice, 45 blokRAM ve 73 çarpıcıdan ibaret olup, Xilinx Virtex-4 sx35 yongasının % 39'unu kaplamaktadır. Ayrıca, alıcı-verici birimlerinin FPGA gerçeklemesi, iki adet Lyrtech Yazılım Tanımlı Radyo (SDR) Geliştirme Donanımı arasında kablosuz bağlantı kurularak test edilmiş ve tasarlanan sistemin bit hata oranı, ToplanabilirBeyaz Gaussian Gürültülü (AWGN) kanal üzerinden sayısal döngü testi yapılarak ölçülmüştür.