軟件通信架構(gòu)中的核心框架研究.pdf

1、軟件無線電是當(dāng)今無線通信領(lǐng)域的重要技術(shù)，它使傳統(tǒng)無線電硬件體系結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大的變革。其基本思想是在通用的硬件平臺(tái)上，通過軟件編程的方式創(chuàng)建軟件組件，從而實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)無線電硬件完成的功能。未來軟件無線電的開發(fā)主要是針對(duì)軟件組件的研究和開發(fā)，將極大縮短電臺(tái)的開發(fā)時(shí)間和成本。軟件通信架構(gòu)SCA為該技術(shù)提供原動(dòng)力。
　　 SCA是美軍為開發(fā)未來戰(zhàn)術(shù)無線通信系統(tǒng)而發(fā)布的，它為無線通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)提供了詳細(xì)的規(guī)范要求。SCA 規(guī)范定義了軟

2、件無線電系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)、軟件結(jié)構(gòu)、安全結(jié)構(gòu)、應(yīng)用程序接口以及公共服務(wù)和配置考慮，它也引入了一系列計(jì)算機(jī)技術(shù)如：嵌入式微處理系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、公共對(duì)象請(qǐng)求代理技術(shù)、可擴(kuò)展標(biāo)記語言技術(shù)、面向?qū)ο筌浖陀布O(shè)計(jì)等等?；赟CA 開發(fā)的軟件無線電能保證軟硬件的可移植性和可配置性，確保SCA 開發(fā)的產(chǎn)品之間的互操作性。
　　 SCA軟件無線電系統(tǒng)的開發(fā)主要涉及到硬件開發(fā)、核心框架開發(fā)、波形應(yīng)用開發(fā)、系統(tǒng)集成四大部分。其中核心框架的開發(fā)是軟件

3、無線電開發(fā)前期的重點(diǎn)工作，它是SCA 波形的運(yùn)行基礎(chǔ)，負(fù)責(zé)對(duì)波形的創(chuàng)建、管理、配置和查詢等一系列的功能。為了使波形組件納入核心框架管理中，各種組件必須嚴(yán)格按照核心框架定義的接口屬性和接口操作來進(jìn)行開發(fā)。
　　 本文首先闡述了SCA 規(guī)范的組成內(nèi)容。接著簡(jiǎn)單介紹了SCA 核心框架設(shè)計(jì)所涉及到的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。然后重點(diǎn)研究了核心框架的各接口的軟件實(shí)現(xiàn)，安全結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，核心框架在DSP 平臺(tái)部署。核心框架應(yīng)用的開發(fā)貫穿UML 應(yīng)用開發(fā)的

4、5個(gè)階段：需求分析—分析—設(shè)計(jì)—構(gòu)造—測(cè)試。第四章研究了核心框架的功能以及實(shí)現(xiàn)方法，按照軟件工程及面向?qū)ο蟮乃枷雽?duì)核心框架進(jìn)行需求分析，詳細(xì)描述了各接口的實(shí)現(xiàn)，給出了UML 類圖、行為順序圖、操作流程圖以及接口功能的關(guān)鍵C++代碼。為提高核心框架通信的安全性，本章還提出了安全策略和附加安全要求。針對(duì)前面核心框架軟件實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，通過單元測(cè)試和集成測(cè)試來驗(yàn)證核心框架的實(shí)現(xiàn)，并給出相應(yīng)的測(cè)試報(bào)告。
　　 為了克服GPP的高成本、高功

5、耗、低性能等缺點(diǎn)，本文通過利用高效率的專用DSP 平臺(tái)來改善SCA軟件無線電實(shí)現(xiàn)成本和功率的消耗，實(shí)現(xiàn)DSP與SCA的完全融合，有效驗(yàn)證了核心框架在DSP 平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)的可行性。基于CCS 開發(fā)環(huán)境，將核心框架軟件實(shí)現(xiàn)模塊部署到DSP平臺(tái)，并通過開發(fā)簡(jiǎn)單的BPSK、QPSK 波形驗(yàn)證了核心框架的功能，最后利用C6416 設(shè)備精確到周期的仿真器、CCS 程序剖析工具Profiler、CSS 代碼生成工具對(duì)核心框架DSP 實(shí)現(xiàn)進(jìn)行性能測(cè)試，包