题目：多输入多输出系统抽样判决器在FPGA上的嵌入

多输入多输出（MIMO，Multiple-Input Multiple-Output）技术可以突破现代通信系统有限频率资源的限制，在不增加带宽和天线发送功率的情况下成倍地提高无线信道容量，满足当前通信业对数据传输的大量需求，被认为是实现4G网络的核心技术之一。现在世界上发达国家如美国、法国、日本等，都在大力推行4G网络。我国虽然起步较晚，但发展也紧随其后。

发射信号通过通信系统信道传送到接收端后，接收端抽样判决器将利用GISD算法将接收信号判决还原为原始发射信号。GISD算法将十分有效的几何处理过程与传统优化过程联系在一起。该算法分为两个主要步骤：局部优化和分散寻解。通信系统抽样判决器的作用在于，在接收端通过接收信号将原来的发射信号恢复出来。这样就要对信号进行“抽样”：得到在不同的时刻的一些离散的值，根据情况判断此处原来的值到底是0还是1，利用这种方式就可以将原来的基带信号恢复或者再生。这就是所谓的“抽样判决器”。

根据嵌入式系统开发过程V型模型，论文研究工作由定义需求、系统级规范、子系统设计、子系统实现、子系统集成和测试、系统集成和测试、完整集成和测试这些步骤组成。该抽样判决器首先在ModelSim功能仿真环境用下VHDL语言开发，进行功能模拟。抽样判决器由四个子模块组成，为了协调不同模块的工作节奏，保证数据传输不发生错乱，我们需要统一管理模块之间的同步性。GALS结构可以帮助我们实现这一目的。代码成功通过模拟测试后，在ISE硬件开发环境下嵌入Xilinx Virtex-5 ML506 FPGA芯片当中。之后利用RS232将FPGA与主机相连，通过主机Matlab向FPGA传送判决器工作所需要的数据来验证抽样判决器在FPGA芯片中的工作结果，从而在硬件水平上将其实现。由于FPGA的可编辑能力强大，速度更快，能耗更低，开发周期短，将多输入多输出系统抽样判决器嵌入到FPGA芯片中可以高效、节约地验证其功能，从而测试系统是否符合开发要求。该结果为今后实际生活中的多输入多输出系统建设提供了很好的理论实践与预演。

本文的主要贡献可归纳如下：

将GISD算法作为多输入多输出系统接收端的抽样判决算法；

将MicroBlaze模块作为抽样判决器的存储结构嵌入到FPGA芯片上；

利用RS232连接主机与FPGA芯片，局部模拟多输入多输出通信系统的接收端工作过程。