Fulltext

Design and Implementation of Discrete Multitone Modulator for Digital Subscriber Line Using FPGA

تصميم وتنفيذ مضمن متعدد النغمات بأستخدام مصفوفة البوابات المنطقية المبرمجة

Hadi T. Ziboon --- Ikhlas M. Farhan

Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا
ISSN: 16816900 24120758 Year: 2014 Volume: 32 Issue: 7 Part (A) Engineering Pages: 1797-1810
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Abstract

This paper presents a design, simulation and implementation of the Discrete Multitone (DMT) modulator for digital subscriber line (DSL) for both complex and real transmission based on Software Defined Radio (SDR) using FPGA. DMT divides the available bandwidth into parallel sub-channels. There are two techniques to transmit data by DMT. Complex transmission and real transmission .Real transmission is preferred for DSL, since it needs single wire but uses twice number of IFFT. The Simulink HDL Coder has been used for converting the MATLAB-Simulink and M-files models to VHDL language. The verification of the generated VHDL code has been done using Altera- ModelSim, while the synthesis reports and board programming files have been obtained using the Quartus II. The FPGA is used as a platform for SDR. The implementation by using Simulink HDL coder shows the feasibility and flexibility in solving the problems of implementation of the main units of DMT for both complex and real transmission. The main units of DMT are serial to parallel converter,MQAM,IFFT,Parallel to serial and cyclic prefix. The experimental results show that there is coincidence between generated real and complex signal and simulated real and complex signal by generated MATLAB (Simulink and M-file) and Simulink HDL Coder.

الهدف من هذا البحث هو تصميم وتمثيل وتنفيذ التضمين المتقطع متعدد النغمات (DMT) لل(DSL) بأستخدام البرامجيات المعرفة برمجيا ((SDR بأستخدام مصفوفة البوابات المنطقية المبرمجة FPGA)).حيث يعمل ال (DMT) على تقسيم الحزمة الترددية المتوفرة (Bandwidth) الى قنوات فرعية متوازية. هناك تقنيتين في أرسال البيانات وهما الارسال المعقد( Complex transmission) والارسال الحقيقي (real transmission).وألارسال الحقيقي يكون هو المفضل لل (DSL) لأنه يتطلب استخدام (Single Wire) ولكن يحتاج ضعف نقاط الادخال لل IFFT)). تم أستخدام المشفر لغة الكيان المادي الكتلي (Simulink HDL coder) لتحويل (MATLAB-Simulink models) الى لغة (VHDL). استخدم (Altera ModelSim) للتحقق من شفرة(VHDL). تقارير التركيب وملفات البرامج تم الحصول عليها بأستخدام برنامج (Quartus II). مصفوفة البوابات المنطقية الواسعة (FPFA)استخدمت حاملة الى البرامجيات المعرفة راديويا"(SDR) . بناء (DMT) بواسطة استعمال مشفر لغة الكيان المادي الكتلي (Simulink HDL coder)أثبت ملائمته ومرونته لحل مشاكل بناء وحدات الارسال المعقد والحقيقي . الوحدات ألرئيسية تتضمن : تحويل البيانات المتسلسلة الى بيانات متوازية ((S/P, خارطة الترميز (symbol mapping), محول فورير السريع العكسيIFFT)), تحويل البيانات المتوازيه الى متسلسلة (P/S) والبادئة الدائرية (CP). اظهرت النتائج المختبرية تطابق بين توليد الاشارة الحقيقية والمعقدة عمليا مع اشارات المحاكاة من خلال برنامج MATLAB ( (M-file و((Simulink HDL coder

Keywords

DMT --- SDR --- FPGA --- HDL coder --- IFFT --- DSL and MQAM