可重構(gòu)軟件無線電平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、傳統(tǒng)的無線電平臺多基于硬件來實(shí)現(xiàn)，硬件設(shè)備在研發(fā)設(shè)計(jì)階段成本較高，時(shí)間周期較長。一旦功能需求改變，就要重新設(shè)計(jì)，造成了資源的浪費(fèi)。軟件無線電技術(shù)可以很好地解決硬件平臺升級和兼容性的問題。目前，軟件無線電平臺大多由射頻前端模塊和信號處理部分構(gòu)成，其后端的信號處理平臺，多以DSP為核心實(shí)現(xiàn)算法的開發(fā)，沒有人機(jī)交互功能，且不同處理器之間接口的靈活性較差，可重構(gòu)性低。
　　本文通過分析課題的實(shí)際需求，提出了一種硬件和軟件均可重構(gòu)的硬件平臺

2、設(shè)計(jì)方案。具有可重構(gòu)性，通用性和可擴(kuò)展性強(qiáng)，各子系統(tǒng)可以獨(dú)立和協(xié)同工作的特點(diǎn)。創(chuàng)新之處體現(xiàn)在硬件上的分離設(shè)計(jì)與不同子系統(tǒng)之間可選擇和可重構(gòu)的通信方式的結(jié)合。該方案基于ARM+FPGA+DSP架構(gòu)，利用FPGA的靈活性和動態(tài)可重構(gòu)特征實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的可重構(gòu)和對信號接收與發(fā)射模塊的控制?；贒SP在數(shù)字信號處理方面的顯著優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)整個(gè)平臺的算法開發(fā)和復(fù)雜信號處理。利用ARM擴(kuò)展豐富存儲空間和外圍接口及其嵌入式操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對資源控制和進(jìn)程管理。

3、本文的創(chuàng)新之處在于DSP和ARM之間靈活的通訊方式。一是利用DSP的HPI接口實(shí)現(xiàn)，二是利用FPGA內(nèi)部可重構(gòu)的雙口RAM來實(shí)現(xiàn)，摒棄傳統(tǒng)利用雙口RAM專用芯片的方式，提高平臺可重構(gòu)性。另一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)是硬件的模塊化分離設(shè)計(jì)。硬件上采用射頻子板和主板分開的設(shè)計(jì)方案。子板用于實(shí)現(xiàn)信號的接收和預(yù)處理。主板則用于完成信號處理，算法開發(fā)以及對平臺資源管理和進(jìn)程控制。主板基于DSP、FPGA和ARM三個(gè)核心芯片來擴(kuò)展三個(gè)子模塊。三者既可以獨(dú)立工作也可