29
! ! ! " # $ % ! " # $ % & $!’ (’ ) & $!’ (’ ) ! ’ (’ ! ’ (’ * +,$ * +,$

˘ ˇ ˆ - ETH Z · DDC AGC H Mem AGC MMSEMIMO Detector Demux DAC 1 ADC 0 ADC 1 Config Bus Config Bus Debug Port HSB ChipScope Config Bus Debug Port HSB ChipScope Deinterleaver Decoder

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ˘ ˇ ˆ - ETH Z · DDC AGC H Mem AGC MMSEMIMO Detector Demux DAC 1 ADC 0 ADC 1 Config Bus Config Bus Debug Port HSB ChipScope Config Bus Debug Port HSB ChipScope Deinterleaver Decoder

�������������� ���� ����������������������� ���� �������������������

������������������������������������������� ����������� ����

������������������ ����� �������� �!����������������������� ����� �������� �!�����

��� ��!��"����������#����$��������� ��� %���� ��!��"����������#����$��������� ��� %�

&������������$��!'�(������'�)&������������$��!'�(������'�)

����!�������' ��� �(������'����!�������' ��� �(������'

*���+,��$*���+,��$

Page 2: ˘ ˇ ˆ - ETH Z · DDC AGC H Mem AGC MMSEMIMO Detector Demux DAC 1 ADC 0 ADC 1 Config Bus Config Bus Debug Port HSB ChipScope Config Bus Debug Port HSB ChipScope Deinterleaver Decoder

Slide Slide 22

������������

�� ��-�����-���

�� �� ������ ����

�� .�'���������� .�'����������

�� ����/���������������/�����������

�� ���$����������$�������

�� 0��������� �!0��������� �!

�� ��� ������� ��� �������

�� ������'�)�&���� � ������'�)�&���� �

Page 3: ˘ ˇ ˆ - ETH Z · DDC AGC H Mem AGC MMSEMIMO Detector Demux DAC 1 ADC 0 ADC 1 Config Bus Config Bus Debug Port HSB ChipScope Config Bus Debug Port HSB ChipScope Deinterleaver Decoder

Slide Slide 33

��-�����-���

�� *1�����$������������������$!$��� ���������������'*1�����$������������������$!$��� ���������������'

�� ��-�����������������������������-�����������������������������������!��$���-������������!��$���-������

�� ������������������1�'�� � ������������������!��$� ������������������1�'�� � ������������������!��$�

�� ��!��$�����2���3�*1������������ ����/�����������������!��$�����2���3�*1������������ ����/���������������

����$���/���������1�'����$���/���������1�'

�� *-��������������-����������!��$� �����������*-��������������-����������!��$� �������������/����/����

����� �����

�� �������������� !�������� �!� �������������� !�������� �!� ����������

�� ��������� ���'���������� ���'�

�� &� �������������������-�������������� �$�����!&� �������������������-�������������� �$�����!

�� ��-� �!������� �����1��� � ����1 ��!� ������� ��-� �!������� �����1��� � ����1 ��!� �������

�� ���&����!�������&����!����

�� ������'� �� ��������������&����!������������ ' ��� ������'� �� ��������������&����!������������ ' ���

�� ����2������'������ !� �������&����������������2������'������ !� �������&������������

Page 4: ˘ ˇ ˆ - ETH Z · DDC AGC H Mem AGC MMSEMIMO Detector Demux DAC 1 ADC 0 ADC 1 Config Bus Config Bus Debug Port HSB ChipScope Config Bus Debug Port HSB ChipScope Deinterleaver Decoder

Slide Slide 44

.�'�������� .�'��������

�� �� ����� �������1��� ����456�77��8#(�"9�� ����� �������1��� ����456�77��8#(�"9

�� �/����� ���� ������$����������� ��/����� ���� ������$����������� �

�� �����������!����� 3������:1:�����������!����� 3������:1:

�� ��������� ��������:1;6���� ���������� ��������:1;6���� �8 �������������1�!9

�� ��������������������������������

�� ��<���� ��� !�������� �!��<���� ��� !�������� �!

�� ���&��������������� ����������!��$� ���&��������������� ����������!��$�

�� *�����'�*��*�����'�*����������������

Page 5: ˘ ˇ ˆ - ETH Z · DDC AGC H Mem AGC MMSEMIMO Detector Demux DAC 1 ADC 0 ADC 1 Config Bus Config Bus Debug Port HSB ChipScope Config Bus Debug Port HSB ChipScope Deinterleaver Decoder

Slide Slide 55

.�'���������� .�'����������

�� �����������=���������� 3�����������=���������� 3

�� �!�������)������������� �!�������)�������������

�� 45�� � �� �!�76�����>������7:�����>����-����� 45�� � �� �!�76�����>������7:�����>����-�����

�� �!����������65���2�!����������65���2

�� 6�:�<�2�����;�6�<�2����������� 6�:�<�2�����;�6�<�2�����������

�� ����!��<&����!��<&

65���265���2&$����������/��$&$����������/��$

?76�;�%�2?76�;�%�2�������������@����'� ����!�������������@����'� ����!

5�4�A 5�4�A <���������-��<���������-��

:�A :�A ����� '��������������� '����������

:4�������:����:4�������:����"�������� �������� "�������� ��������

��.��B��.�� ��.��B��.��

7CB����C:B��7CB����C:B����������������

Page 6: ˘ ˇ ˆ - ETH Z · DDC AGC H Mem AGC MMSEMIMO Detector Demux DAC 1 ADC 0 ADC 1 Config Bus Config Bus Debug Port HSB ChipScope Config Bus Debug Port HSB ChipScope Deinterleaver Decoder

Slide Slide 66

(������'�*@������(������'�*@������

�� *@���������������/���� ���������� ��� ����$*@���������������/���� ���������� ��� ����$

��������&$������ �����

������ &4&$����� �������

<����������������� ����

Page 7: ˘ ˇ ˆ - ETH Z · DDC AGC H Mem AGC MMSEMIMO Detector Demux DAC 1 ADC 0 ADC 1 Config Bus Config Bus Debug Port HSB ChipScope Config Bus Debug Port HSB ChipScope Deinterleaver Decoder

Slide Slide 77

����/���������������/�����������

�� � �������/�$��&���������� � �������/�$��&����������

�� *1����������������*1����������������

�� ����� �/�$���>�������� �/�$���>���

��-����� �����0���1������<� ��-����� �����0���1������<�

�� ��������������������������������������

�� ������������������� 3������������������� 3

�� ?6������!��� �D�755���2?6������!��� �D�755���2

�� :55�� > �!����������:55�� > �!����������

����/��$����/��$

�� &��!�����������$ ���&&��!�����������$ ���&

Page 8: ˘ ˇ ˆ - ETH Z · DDC AGC H Mem AGC MMSEMIMO Detector Demux DAC 1 ADC 0 ADC 1 Config Bus Config Bus Debug Port HSB ChipScope Config Bus Debug Port HSB ChipScope Deinterleaver Decoder

Slide Slide 88

�>��������>�������

�� 755�� � ��������-�����������755�� � ��������-�����������

�� 71�������$�������76;�� � ��7:71�������$�������76;�� � ��7:�����&������&���&������&

�� 61�75;�� � ��7661�75;�� � ��76����� &������&��� &������&

�� E�(�"E�0���1����7555���<�E�(�"E�0���1����7555���<�

�� �!�����>��!�����>�

�� F ������������� �!�8��<��� �!�9F ������������� �!�8��<��� �!�9

�� �!�������!����������-�� ��87GH9��-�� ��87GH9

�� �!�����/��!�����/�����-�� ��874H9��-�� ��874H9

�� ��������!���������8CH9��������!���������8CH9

�� �'��$��2����8I�;5H9�'��$��2����8I�;5H9

0���1���7555

�>��>�

Page 9: ˘ ˇ ˆ - ETH Z · DDC AGC H Mem AGC MMSEMIMO Detector Demux DAC 1 ADC 0 ADC 1 Config Bus Config Bus Debug Port HSB ChipScope Config Bus Debug Port HSB ChipScope Deinterleaver Decoder

Slide Slide 99

��<���������<�������

�� 0���1����C555���<��)������������0���1����C555���<��)������������

�� C��!��� ���<�C��!��� ���<�

�� 6;C�� ������6;C�� ������

�� �!�����>��!�����>�

�� F �������� ������)�-��������� �!F �������� ������)�-��������� �!

�� ����������������>��������8���9�8GH9>��������8���9�8GH9

�� ������$������� ������������$������� ������

�� (������������������8���*9�865H9(������������������8���*9�865H9

�� &$�����������!�80����9�8I�7;H9&$�����������!�80����9�8I�7;H9

�� &������� % &������� %

�� ������������$ ���&�>�������������������$ ���&�>�������

�� &��������1�����������!��<&&��������1�����������!��<&

0���1���C555

�!����>�

�����

Page 10: ˘ ˇ ˆ - ETH Z · DDC AGC H Mem AGC MMSEMIMO Detector Demux DAC 1 ADC 0 ADC 1 Config Bus Config Bus Debug Port HSB ChipScope Config Bus Debug Port HSB ChipScope Deinterleaver Decoder

Slide Slide 1010

132 MB/s each

I/OModule

I/OModule

BasebandModule

PCINode

HostPC

66 MB/s each

HEARTBus

HSBBus Configuration messages, based on AMBA-APB standard

PCI Bus

&��!������)�����������������&��!������)�����������������

�� (/(/�� ����� ������� �8�� 9� ����� ������� �8�� 9�

������ ���������� ������ ����������

�� &��!��� ��$��������� ���&��!��� ��$��������� ���

�$��$!$� �������!��� �$��$!$� �������!���

�� ��!��� ��$����<� ��!��� ��$����<�

�� F ����������������!������F ����������������!������

����<� ����<�

�� ������������������������������

�� ���/ �����������$���� ��������/ �����������$���� �����

������'�����������������'�����������

�� ������������ ���>����-��������������� ���>����-���

������'��>�����$������������'��>�����$������

�� &��!�������� �!� �����&��!�������� �!� �����

����1�$��!����� ��>!�������1�$��!����� ��>!���

���� ��-������������ ���� ��-������������

�� � �������1 � �������1�������� ������

Page 11: ˘ ˇ ˆ - ETH Z · DDC AGC H Mem AGC MMSEMIMO Detector Demux DAC 1 ADC 0 ADC 1 Config Bus Config Bus Debug Port HSB ChipScope Config Bus Debug Port HSB ChipScope Deinterleaver Decoder

Slide Slide 1111

ScramblerEncoder

Interleaver

PLCP

CP &Preambles

FFTProcessor

SymbolMapper

H Estim.

Tx Buffer

PHY

PMD

Host Interface

FromPCI

ToPCI

FPGA 1 FPGA 2 & 3

Rx Buffer

DAC 0

SyncFIFO

DUC

DUC

DDC

DDC

AGC

AGCH Mem

MMSEMIMO Detector

Dem

ux

DAC 1

ADC 0

ADC 1

Config Bus Debug PortConfig Bus

HSB ChipScope

Config Bus Debug Port

ChipScopeHSB

DeinterleaverDecoder

Descrambler

�!���� � ��������=�!���� � ��������=

�� �����������1�������456�77����=�1�������456�77����=

�� 0��(���(��������������������������?���<� 0��(���(��������������������������?���<�

�� ���������������������/�$������:��1�����:��1�������� �����������/�$������:��1�����:��1��������

�� ��!��� ���-�� � ������������/��$�����$��������������!��� ���-�� � ������������/��$�����$������������

���/�����$���� ���������� �!������������$���������� ����/�����$���� ���������� �!������������$���������� �

�� � ��������������/ ����������������/�$�������� ��������������/ ����������������/�$�������

Page 12: ˘ ˇ ˆ - ETH Z · DDC AGC H Mem AGC MMSEMIMO Detector Demux DAC 1 ADC 0 ADC 1 Config Bus Config Bus Debug Port HSB ChipScope Config Bus Debug Port HSB ChipScope Deinterleaver Decoder

Slide Slide 1212

ChannelEmulator

FPGA 2

DAC 0

Sync & CPRemoval

DAC 1

ADC 0

ADC 1

Config Bus Debug Port

ChipScopeHSB

�������������$�������������$

�� ��%��������' ��%��������'

�� �������% �����������/�$����������$��� $�%�������������������% �����������/�$����������$��� $�%������������

�������!������$��!$��� ��������!������$��!$��� ����� ���� �� ����

�� ��!������� �!�������� �8��!���$������� ��������������!������� �!�������� �8��!���$������� ������������

��������� '��$��2��������9������� �'��������������'��$������������ '��$��2��������9������� �'��������������'��$���

��!��$� ��!��$�

�� *1�����3���*1�����3����� ' �����$������������� ' �����$�������������

�� �������!!�!����������������� ����������!!�!����������������� �����

���� ���$��6������ !� �������������������� ���$��6������ !� ����������������

/�$���:1:��$�������������������!���/�$���:1:��$�������������������!���

�$�� ����8������������9������ �$�� ����8������������9������

Page 13: ˘ ˇ ˆ - ETH Z · DDC AGC H Mem AGC MMSEMIMO Detector Demux DAC 1 ADC 0 ADC 1 Config Bus Config Bus Debug Port HSB ChipScope Config Bus Debug Port HSB ChipScope Deinterleaver Decoder

Slide Slide 1313

0 5 10 15 20 25 30 35 40−120

−100

−80

−60

−40

−20

0

20

Frequency (Hz)

Mag

nitu

de (

dB)

�!����F��&�-�� ��8�F&9�!����F��&�-�� ��8�F&9

�� �������-�� ������65�� � ��������-�� ������65�� � �

��45�� � ����/� ��!� ��45�� � ����/� ��!�

�� �B�����������65���2��B�����������65���2�

�!�������!������

�� ���!������������!���������

�� �-���������������!�$3�-���������������!�$3

J��� ������ ����� J��� ������ �����

complex->Real Imag

Imag

Real

1 0 -1 0cos

0 -1 0 1-sin

DAC

complex valued

real valued

40M020M0 80M040M0 80M0 80M0 20M

2x up sample FIR1 2x up sample FIR2

80MSPS40MSPS20MSPS

Page 14: ˘ ˇ ˆ - ETH Z · DDC AGC H Mem AGC MMSEMIMO Detector Demux DAC 1 ADC 0 ADC 1 Config Bus Config Bus Debug Port HSB ChipScope Config Bus Debug Port HSB ChipScope Deinterleaver Decoder

Slide Slide 1414

��������<���&�����8�<&9��������<���&�����8�<&9

�� �� % �� %

�� &���� �-�������������������&���� �-�������������������

�� &���� � !�����������������$��&���� � !�����������������$��

��������$����&��������$����&

�� �� ���� �� ����������� ������ ���� �� ����������� ����

�� ������������������������������������������������������

�� �����$�� ���������������������'�����$�� ���������������������'

��������K(� L��������K(� L

��G?�� ��������/��G?�� ��������/��

:�A :�A

��??�� ��������/��??�� ��������/��

:�A :�A

�!�����<&�K� L�!�����<&�K� L

����!��<&�K� L����!��<&�K� L

ADC DDCAGC

fifc

����!��<&����!��<& �!�����<&�!�����<&

Page 15: ˘ ˇ ˆ - ETH Z · DDC AGC H Mem AGC MMSEMIMO Detector Demux DAC 1 ADC 0 ADC 1 Config Bus Config Bus Debug Port HSB ChipScope Config Bus Debug Port HSB ChipScope Deinterleaver Decoder

Slide Slide 1515

mixer

switchLNA

5.2GHz

mixer

2.4GHz

5.2GHz

LNA

2.4GHz

lowpassattenuator channel filter

LNA lowpass LNA

band filterband filter

SAW

lowpass SAWmixer switchamplifier

5.2GHz

mixer bandpass amplifier

2.4GHz

���&$�����&$��

�� �����$�����'����� !������$�����'����� !�

�� 6�:�<�2�����;�6�<�2�������� 6�:�<�2�����;�6�<�2��������

�� �!����'��������������������!����'�������������������

�� �1�1���$���!��3�$���!��3

7:�;�� ���:;�;�� 7:�;�� ���:;�;��

�� ���������� �����������!����������� �����������!�

���% ���%

�� " ���!���3�" ���!���3�

�� D���1����!��3�C�C�� D���1����!��3�C�C��

Page 16: ˘ ˇ ˆ - ETH Z · DDC AGC H Mem AGC MMSEMIMO Detector Demux DAC 1 ADC 0 ADC 1 Config Bus Config Bus Debug Port HSB ChipScope Config Bus Debug Port HSB ChipScope Deinterleaver Decoder

Slide Slide 1616

2 4 6 8 10 12−45

−40

−35

−30

−25

−20

−15

−10

−5

0Relative Constellation RMS Error

Twiddle Factors WW (bit)

RM

S E

rror

(dB

)

WW=6

WW=7

WW=8

WW=9

WW=10

WW=11

WW=12

Memory 0

WW

N

Memory 1

WW

N

TwiddleLUT

Bar

rel S

hif

ter

Bar

rel S

hif

terButterfly

Controller

+/-j

��������������������������������

�� �������$��������������$�������

�� C:���� �����1C:���� �����1��::

�� :������1��������� :������1���������

�� 61:�����'����% 61:�����'����%

�� ����������

�� &�����!�:���� �����������'�&�����!�:���� �����������'�

���/ �����������$����������'���/ �����������$����������'

������������

�� �$��:1:4���������'������� ��$��:1:4���������'������� �

��������������7J6��'��� ��������������7J6��'���

�� :���� ���6�:�A �D�45���2���0���1���:���� ���6�:�A �D�45���2���0���1���

�� &����������>��������������&����������>��������������

�� ���� ����� �

�� ��@������� ����456�77�3��@������� ����456�77�3

��;�� �D�C����> �����;�� �D�C����> �������6;�� �D�;:���� > 6;�� �D�;:���� >

Page 17: ˘ ˇ ˆ - ETH Z · DDC AGC H Mem AGC MMSEMIMO Detector Demux DAC 1 ADC 0 ADC 1 Config Bus Config Bus Debug Port HSB ChipScope Config Bus Debug Port HSB ChipScope Deinterleaver Decoder

Slide Slide 1717

&$�����������!&$�����������!

�� 0���������������&0���������������&

�� 456�77����-����������456�77����-����������

�� .MG���M7>6��!.MG���M7>6��!55M7??��!M7??��!77M7G7M7G7

�� ;;����� ������ ��������� ������ ������

�� ��������%����!�$�(MC5��������%����!�$�(MC5

�� ����'�������������$�����������'�������������$�������

8C:��&����� 98C:��&����� 9

�� ���--�����$�����'��������--�����$�����'�������

�������� ���! �����1�$��!��������� ���! �����1�$��!�

���������$��!$����$��!$���&��%�����&��%�����

7�C67���7�C67���66

8��������98��������96:5���� 6:5����

6:5���2�6:5���2�

8�� ���98�� ���9

���&���&

F�&��5�6;�F�&��5�6;�AA��

N7;H���N7;H���

��<�� ��� ��<�� ��� O45���� O45���� O45���2O45���2

��<���<�

E&60C555E&60C555��CC

��! ���*1�$��!�

Page 18: ˘ ˇ ˆ - ETH Z · DDC AGC H Mem AGC MMSEMIMO Detector Demux DAC 1 ADC 0 ADC 1 Config Bus Config Bus Debug Port HSB ChipScope Config Bus Debug Port HSB ChipScope Deinterleaver Decoder

Slide Slide 1818

������������������������������

�� 456�77�������� ��������456�77�������� ��������

�� ����������� ������������������� ��������

�� ������'����������� $�����������������������������'����������� $�����������������������

�� ������%/���������%/�������������'���������������� � �������������1���������'���������������� � �������������1�

������� ��/�$����������� ���8�������������������9������� ��/�$����������� ���8�������������������9

�� �� ��:� '��� ������� ��-������������$�����������!�� ��:� '��� ������� ��-������������$�����������!

Short Preambles Long Preambles Signal Train. 1 Train. 2 Data x

8 us 4 us 4 us 4 us

Ntx

Train. 3 Train. 4

4 us

Data 1 Data 2

Short Preambles Long Preambles Signal Data 1 Data 2 Data x

8 us 4 us 4 us 4 us

Page 19: ˘ ˇ ˆ - ETH Z · DDC AGC H Mem AGC MMSEMIMO Detector Demux DAC 1 ADC 0 ADC 1 Config Bus Config Bus Debug Port HSB ChipScope Config Bus Debug Port HSB ChipScope Deinterleaver Decoder

Slide Slide 1919

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

1

1

1

1

1

-1

1

-1

1

1

-1

-1

1

-1

-1

1

2

2

2

2

Symbol 1 Symbol 2 Symbol 3 Symbol 4

Time orthogonal

Code orthogonal

Tone orthogonal

Symbol 1 Symbol 2 Symbol 3 Symbol 4

Symbol 1 Symbol 2 Symbol 3 Symbol 4

Ant

enna

s

Symbols

Symbols

Symbols

Ant

enna

sA

nten

nas

�����&$�����������!�����&$�����������!

�� ��!��������!� '�����!��������!� '���

�� �$��������'���$��������$��������'���$�������

�$�������������� ��������$�������������� �������

������ �!��������!� '��������� �!��������!� '���

�� ����������3�$!$�����������������3�$!$���������

����������������������������������������������

������������'�������������'�

�� ���������!� '��� ���������!� '���

�� ���/ �������� ��������-������/ �������� ��������-���

�����!�����������$���������!�����������$����

�� &�����������$�����@����'�&�����������$�����@����'�

�������������1���������������������1��������

���-���$�������� ��������-���$�������� �����

�� ������� ������ �$��� �������� ������ �$��� �

�� ����������$!���������!��� ����������$!���������!�

�@����� ��������������� �@����� ���������������

���@����'����� � ���@����'����� �

Page 20: ˘ ˇ ˆ - ETH Z · DDC AGC H Mem AGC MMSEMIMO Detector Demux DAC 1 ADC 0 ADC 1 Config Bus Config Bus Debug Port HSB ChipScope Config Bus Debug Port HSB ChipScope Deinterleaver Decoder

Slide Slide 2020

0��������� �!0��������� �!

�� ����/�������*���������������/3����/�������*���������������/3

�� ���������� ' ���� �� �@���������� ������ ����'���������������������� ' ���� �� �@���������� ������ ����'������������

�� �$������-���$� ���&����������$�� ��������$��������$������-���$� ���&����������$�� ��������$�������

�� &$������� ����������������� �!������������'&$������� ����������������� �!������������'

�� ���*�� ������ ����*�� ������ �

�������������$��������������$�

���� ��������'���� ��������'

&$�����* �����

nGnH

Channel Estimation

PreprocessingEqualization & Detection

Training Data

nG

nH

����!

nG

����'����;6����

0��������� �!�F��

( ) 12H Hn n n nσ

−= +G H H I H

n n n=z G y

����� �����

ny

(�����'

Page 21: ˘ ˇ ˆ - ETH Z · DDC AGC H Mem AGC MMSEMIMO Detector Demux DAC 1 ADC 0 ADC 1 Config Bus Config Bus Debug Port HSB ChipScope Config Bus Debug Port HSB ChipScope Deinterleaver Decoder

Slide Slide 2121

�� ����/�������*������������/�������*��������

�� ���*�� ������ �����������*�� ������ ��������

�����$���/ ������$���/ �hhii ����HH��� �!��$���� �!��$�

����1����1���-�� ���������-�� ��������

�� ��<�������������3��<�������������3

�� E�(�"E�0���1E�(�"E�0���1������

�� &��%�����3�:5���2&��%�����3�:5���2

�� ����3�75H�����E&60C555����3�75H�����E&60C555��CC

�� �������!����!�3������?5�� ��"��8/�$�7G�������$����9�������!����!�3������?5�� ��"��8/�$�7G�������$����9

�� ������� �!3�������� �!3�6�6�µ >������ � (�����'3�6J������ '���

� *@���2���>���������$��!$���3�75� '��� >

� ����������������/�$��/����������������� �865H9

0��������� �!0��������� �!

5 10 15 20 25 30 35 4010

−4

10−3

10−2

10−1

100

SNR [dB]

BE

R

Ideal MMSEFixPoint, 15bitFixPoint, 16bitFixPoint, 17bit

Page 22: ˘ ˇ ˆ - ETH Z · DDC AGC H Mem AGC MMSEMIMO Detector Demux DAC 1 ADC 0 ADC 1 Config Bus Config Bus Debug Port HSB ChipScope Config Bus Debug Port HSB ChipScope Deinterleaver Decoder

Slide Slide 2222

0 10 20 30 4050

100

150

200

250

300

350

�$��!$����K��> L

�"�K� L

6:;�:���> �D�6:�� ��"�

J?�?���> �D�76�� ��"�

74?�:���> �D�65�� ��"�76C�:���> �

D�7C�� ��"�

0��������� �!0��������� �!

�� ����-��� �$��������������&�����(��������3����-��� �$��������������&�����(��������3

�� � �������.�����������������!��� � �������.�����������������!�����$/�����$/���> ��%> ��%

�� ��$�-� �������������� �����(��$�-� �������������� �����(

�� 0��'��/������1�'3�7���0��'��/������1�'3�7���66 �������������5�6;��������������5�6;�P�P� ���� ����

�� 746746 ��� ��� D�D�65�� 65�� �"���"�� ��������$��!$����- ���"�

"�1M"�1M:���������3�7CB��"�1M"�1M:���������3�7CB��

Page 23: ˘ ˇ ˆ - ETH Z · DDC AGC H Mem AGC MMSEMIMO Detector Demux DAC 1 ADC 0 ADC 1 Config Bus Config Bus Debug Port HSB ChipScope Config Bus Debug Port HSB ChipScope Deinterleaver Decoder

Slide Slide 2323

0��������� �!0��������� �!

*1$�� �-������$��(

��.

B��.

7C�B��

717 616 ?1? :1:

��$���

;1; C1C

C:�B��

�������

�������

��� ������

� �����

���������������

(�������$�

Page 24: ˘ ˇ ˆ - ETH Z · DDC AGC H Mem AGC MMSEMIMO Detector Demux DAC 1 ADC 0 ADC 1 Config Bus Config Bus Debug Port HSB ChipScope Config Bus Debug Port HSB ChipScope Deinterleaver Decoder

Slide Slide 2424

FIR 0

FIR 1

FIR 2

FIR 3

Noise Gen.Tx 0

Tx 1

Tx 2

Tx 3

Rx 0

Rx 1

Rx 2

Rx 3

Delay LineDelaySelect

Data in

CoefficientRAM

Contribution ofa single Tap

������ ' ����&$������*������ ' ����&$������*������

�� ���$����������$�������

�� :� ����������������� �/�$� �����:� ����������������� �/�$� �������

��������� ���������

�� �$��:���������� �������!����:���� ��$��:���������� �������!����:���� �

�$���� ������ �����!����@����'�������$���� ������ �����!����@����'������

�������� $��������!��$���1�������� $��������!��$���1��������

�� &������� �������������������$��&������� �������������������$��

$ ���&����� ����������%���� $ ���&����� ����������%����

�� � ���� �����������<�� ���� ��������<�� ���� ��

!�������!�������

�� ��<������2�����<������2���

�� :�����'���� �������$������ �������7�:�����'���� �������$������ �������7�

����'�����������$����������/��!������'�����������$����������/��!��

�-�! ���� $������������ �8N:���� 9 �-�! ���� $������������ �8N:���� 9

�� �� !�� ��1�$��!������/�$������ !�� ��1�$��!������/�$����

����������

�� ���E&607555���E&607555��::

�� 66��������������� �������������

�� 6;C���������� �� 6;C���������� ��

Page 25: ˘ ˇ ˆ - ETH Z · DDC AGC H Mem AGC MMSEMIMO Detector Demux DAC 1 ADC 0 ADC 1 Config Bus Config Bus Debug Port HSB ChipScope Config Bus Debug Port HSB ChipScope Deinterleaver Decoder

Slide Slide 2525

��� ������� ��� �������

�� ��<���$���������������<���$�������������

�� F������ �������������1�!�F������ �������������1�!�

���*����������:1:��B��.����*����������:1:��B��.�

��'��!$�����!�����@����'��'��!$�����!�����@����'����������

�$������$�����

�� ���������������� ����������������� �

�� �1���1���������#����*�����#����*

/�$��$������� �����/�$��$������� �����

�� �����!�����!���������*����������������*���������

/�$��$������� �����/�$��$������� �����

�� �����!�����!���������*����������������*���������

/�$����������$������%�//�$����������$������%�/��

���!��8���������� ������9���!��8���������� ������9

�� � �� �� �� �

�� �1���1�����������*�����<���������*�����<��

$/ ���������������-�� $/ ���������������-��

?5�� ��"��8�������'��� !�9�?5�� ��"��8�������'��� !�9�

�� ��!��������������$��������!��������������$������

� ������ �����

�� �/����������!� '��� ����/����������!� '��� ���

�$ ���� �������� �C�� ��$ ���� �������� �C�� �

���/��������1��/�����/��������1��/��5 10 15 20 25 30 35

10−4

10−3

10−2

10−1

100

SNR (dB)

BE

R

HW MMSEMatlab MMSEReference simulation

Page 26: ˘ ˇ ˆ - ETH Z · DDC AGC H Mem AGC MMSEMIMO Detector Demux DAC 1 ADC 0 ADC 1 Config Bus Config Bus Debug Port HSB ChipScope Config Bus Debug Port HSB ChipScope Deinterleaver Decoder

Slide Slide 2626

−20 −10 0 10 20 3010

−3

10−2

10−1

100

SNR (dB)

BE

R

Average and per antenna BER (SISO, QPSK)

Average BERBER Ant 1BER Ant 2BER Ant 3BER Ant 4Rayleigh, perfect H

��������'��!$�����!�&$�������������'��!$�����!�&$�����

�� ���������� ������� �:� ���������������� �:� ���������

��'��!$�����!�����@����'��'��!$�����!�����@����'��������������

�������% �������%

�� F�������B��.F�������B��.

�� 6�:�<�2�����6�:�<�2�����

�� ���������� �������/�$����������� �������/�$�

���������$������%�/���!�����������$������%�/���!��

���������������� ����������������

OFDM Modem

RFTx

Rayleigh fading

RFRx

Rayleigh fadingRayleigh fadingRayleigh fading

PropSim C8

Page 27: ˘ ˇ ˆ - ETH Z · DDC AGC H Mem AGC MMSEMIMO Detector Demux DAC 1 ADC 0 ADC 1 Config Bus Config Bus Debug Port HSB ChipScope Config Bus Debug Port HSB ChipScope Deinterleaver Decoder

Slide Slide 2727

OFDM Modem

RFTx

Rayleigh fading2x4 MIMO

channel

RFRx

PropSim C8

616��61?��61:�����616��61?��61:�����

�� ���������� ������� ������������� ������

�$������8��'��!$�����!���$������8��'��!$�����!��

���@����'���@����'������9�����9�

�� F������ �������������1�!F������ �������������1�!

�� B��.��+�������!B��.��+�������!

�� 6�:�<�2�����6�:�<�2�����

�� ��������� �!������������������ �!���������

−5 0 5 10 15 20 2510

−4

10−3

10−2

10−1

100

SNR (dB)

BE

R

2x2 HW2x3 HW2x4 HW2x2 Ref, perfect H2x3 Ref, perfect H2x4 Ref, perfect H

Page 28: ˘ ˇ ˆ - ETH Z · DDC AGC H Mem AGC MMSEMIMO Detector Demux DAC 1 ADC 0 ADC 1 Config Bus Config Bus Debug Port HSB ChipScope Config Bus Debug Port HSB ChipScope Deinterleaver Decoder

Slide Slide 2828

&���� �&���� �

�� :1:�����:1:�������������� ����� ���� ������� ����� ����

�� �����������1�������456�77����=�����<��8������9������&���'���1�������456�77����=�����<��8������9������&���'��

�� ���*�$���/�������������*�$���/����������

�� �� ����0�����)���$��������������& �� ����0�����)���$��������������&

�� �'��$��2���������$������� ��������!��$� ���������'��'��$��2���������$������� ��������!��$� ���������'�

�������-� �!����������-� �!���

�� 6�:�<�2�����;�6�<�2����������� 6�:�<�2�����;�6�<�2�����������

�� ����������� ������� 3� ��.��B��.�����7CB������������� ������� 3� ��.��B��.�����7CB��

�� �������/�%�������/�%

�� ����2��������-����������-�����!��$� ����2��������-����������-�����!��$�

�� �������������� �$�����!����������-������������� �$�����!����������-���������

�� ����������� ������������� �� ����� � ������������� �� �����

�� ��-� �!����������� ����� ��-� �!����������� �����

�� ��������������-������-�����$��$�������������������� ����������������������� ������

Page 29: ˘ ˇ ˆ - ETH Z · DDC AGC H Mem AGC MMSEMIMO Detector Demux DAC 1 ADC 0 ADC 1 Config Bus Config Bus Debug Port HSB ChipScope Config Bus Debug Port HSB ChipScope Deinterleaver Decoder

Slide Slide 2929

������������ �����(���� �����(��

�� �� ���@�������� ���@������

�� ��������������

�� ���������� &4&4

�� �� ������ ����

�� � ���������� �! � ���������� �!

�� ��������������������

�������

� ��������� �!

������&4

����������