一種基于FPGA的軟件無(wú)線電平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著無(wú)線通信技術(shù)的快速發(fā)展，各種各樣新型的通信體制和標(biāo)準(zhǔn)不斷提出，無(wú)線通信系統(tǒng)領(lǐng)域出現(xiàn)了各種標(biāo)準(zhǔn)激烈競(jìng)爭(zhēng)，多種通信體制并存，頻率資源越來(lái)越匱乏等問(wèn)題。而且通信產(chǎn)品生命期縮短，研發(fā)成本不斷提高，各種通信體制互聯(lián)需求日趨強(qiáng)烈，對(duì)通信頻帶利用率和抗干擾能力要求不斷提高。為了解決這些問(wèn)題，人們希望可以設(shè)計(jì)一個(gè)多頻段、多模式、多功能可以互相兼容的硬件平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)各個(gè)不同通信系統(tǒng)的無(wú)縫連接，適應(yīng)多種需求。軟件無(wú)線電作為新型的體系結(jié)構(gòu)，是一種有效的解

2、決方案。隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，為軟件無(wú)線電動(dòng)態(tài)軟件編程和對(duì)硬件進(jìn)行有效重構(gòu)提供了非常有利的技術(shù)支撐，使得軟件無(wú)線電成為一種應(yīng)用越來(lái)越廣泛的通信方式，在移動(dòng)通信技術(shù)中的地位越來(lái)越重要。
　　基于此，本論文研究了一種基于 FPGA的軟件無(wú)線電平臺(tái)，完成了該平臺(tái)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)及硬件實(shí)現(xiàn)，該平臺(tái)支持多頻段、多模式的通信系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)多種通信制式。本論文的主要內(nèi)容有：
　　1.討論了軟件無(wú)線電的定義、結(jié)構(gòu)及其

3、特點(diǎn)，分析了目前軟件無(wú)線電的研究狀態(tài)、技術(shù)制約和未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
　　2.研究了軟件無(wú)線電中的高速信號(hào)處理器的特點(diǎn)及其選擇，將幾種常見(jiàn)的信號(hào)處理器進(jìn)行分析對(duì)比，結(jié)合本軟件無(wú)線電平臺(tái)的特點(diǎn)，給出了選取的原則。然后，對(duì)軟件無(wú)線電中的數(shù)字前端技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析，并給出了具體實(shí)現(xiàn)時(shí)的設(shè)計(jì)方法。
　　3.論述了本軟件無(wú)線電平臺(tái)方案設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)，討論了本平臺(tái)中各個(gè)模塊的組成結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)方法，完成了射頻模塊、FPGA模塊、PC與FPGA

4、之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)，初步搭建了一種基于FPGA的軟件無(wú)線電平臺(tái)，該軟件無(wú)線電平臺(tái)支持PC端直接對(duì)射頻模塊和 FPGA功能模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)在線重配置。并對(duì)本平臺(tái)中各個(gè)主要模塊進(jìn)行了實(shí)際的性能測(cè)試。
　　4.給出了本軟件無(wú)線電平臺(tái)的兩種具體應(yīng)用，這兩種應(yīng)用都是基于項(xiàng)目組的具體需求設(shè)計(jì)的，主要是為項(xiàng)目中的通信算法提供硬件驗(yàn)證平臺(tái)。主要實(shí)現(xiàn)了GSM接收機(jī)中的射頻部分、軟件控制部分和下變頻部分，還有一種通信收發(fā)信機(jī)中的上變頻、FPGA模塊和數(shù)據(jù)