無(wú)線通信射頻電路控制與高速串行傳輸?shù)姆桨秆芯颗c實(shí)現(xiàn).pdf

1、本文課題來(lái)源于國(guó)家863計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目：“動(dòng)態(tài)頻譜共享寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)”和國(guó)家重大專項(xiàng)課題：“電波測(cè)量與信道建模技術(shù)研究”。
　　 “動(dòng)態(tài)頻譜共享寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)”項(xiàng)目旨在充分利用頻譜資源，驗(yàn)證認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)的可行性，避免無(wú)線資源的浪費(fèi)。隨著無(wú)線技術(shù)的發(fā)展及無(wú)線用戶的不斷增長(zhǎng)，無(wú)線頻譜成為非常稀缺的資源。目前無(wú)線頻譜主要采用國(guó)家規(guī)劃的方式，導(dǎo)致有些頻段資源極其緊張，而另一些頻段，如廣播電視頻段資源卻得不到充分的利用，形成了“頻譜資

2、源相對(duì)匱乏與絕對(duì)浪費(fèi)”的奇怪現(xiàn)象。而認(rèn)知無(wú)線電(Cognitive Radio)技術(shù)，通過(guò)實(shí)時(shí)感知授權(quán)用戶的存在與否以決定是否可以使用授權(quán)頻段進(jìn)行無(wú)線通信。該項(xiàng)目對(duì)694～806MHz UHF頻段進(jìn)行動(dòng)態(tài)頻譜資源共享的演示驗(yàn)證，在不影響現(xiàn)有系統(tǒng)業(yè)務(wù)的前提下，為固定和移動(dòng)用戶提供語(yǔ)音和其他寬帶業(yè)務(wù)。
　　 本文的主要工作之一是對(duì)頻譜感知無(wú)線通信系統(tǒng)射頻前端進(jìn)行控制方案的研究與實(shí)現(xiàn)，為基帶系統(tǒng)與射頻系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)運(yùn)作提供一個(gè)接口。設(shè)

3、計(jì)了控制電路，以Altera公司的可編程邏輯器件EPM570T為核心控制芯片，接收基帶端傳輸?shù)腟PI控制協(xié)議信令，解碼成射頻器件正常工作所需的控制字符，對(duì)射頻前端進(jìn)行自動(dòng)增益控制(AGC)、自動(dòng)功率控制(APC)、自動(dòng)頻偏控制(AFC)和鎖相環(huán)控制(PLL)等。通過(guò)系統(tǒng)測(cè)試，控制電路硬件和代碼的性能完全達(dá)到系統(tǒng)要求。
　　 “電波測(cè)量與信道建模技術(shù)研究”項(xiàng)目旨在研發(fā)覆蓋2～15GHz的多頻點(diǎn)MIMO信道測(cè)量系統(tǒng)，并通過(guò)大規(guī)模實(shí)測(cè)

4、和參數(shù)提取，建立相應(yīng)的信道模型，為我國(guó)新一代寬帶無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)的快速發(fā)展奠定基礎(chǔ)。針對(duì)該項(xiàng)目，本文除了實(shí)現(xiàn)對(duì)射頻前端的AGC、APC、AFC、PLL控制外，為了滿足基帶子系統(tǒng)間海量數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)囊?，設(shè)計(jì)了高速串行傳輸系統(tǒng)。采用Xilinx公司Virtex-5 LXT系列FPGA提供的Rocket I/O GTP收發(fā)器作為物理層傳輸媒質(zhì)，鏈路層采用Xilinx提供的帶32bits LocalLink用戶接口的Aurora協(xié)議引擎，應(yīng)用層