可重構軟件無線電平臺的設計與實現.pdf

1、傳統(tǒng)的無線電平臺多基于硬件來實現，硬件設備在研發(fā)設計階段成本較高，時間周期較長。一旦功能需求改變，就要重新設計，造成了資源的浪費。軟件無線電技術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成，其后端的信號處理平臺，多以DSP為核心實現算法的開發(fā)，沒有人機交互功能，且不同處理器之間接口的靈活性較差，可重構性低。
　　本文通過分析課題的實際需求，提出了一種硬件和軟件均可重構的硬件平臺

2、設計方案。具有可重構性，通用性和可擴展性強，各子系統(tǒng)可以獨立和協同工作的特點。創(chuàng)新之處體現在硬件上的分離設計與不同子系統(tǒng)之間可選擇和可重構的通信方式的結合。該方案基于ARM+FPGA+DSP架構，利用FPGA的靈活性和動態(tài)可重構特征實現整個系統(tǒng)的可重構和對信號接收與發(fā)射模塊的控制。基于DSP在數字信號處理方面的顯著優(yōu)勢，實現整個平臺的算法開發(fā)和復雜信號處理。利用ARM擴展豐富存儲空間和外圍接口及其嵌入式操作系統(tǒng)實現對資源控制和進程管理。

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接口實現，二是利用FPGA內部可重構的雙口RAM來實現，摒棄傳統(tǒng)利用雙口RAM專用芯片的方式，提高平臺可重構性。另一個創(chuàng)新點是硬件的模塊化分離設計。硬件上采用射頻子板和主板分開的設計方案。子板用于實現信號的接收和預處理。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程控制。主板基于DSP、FPGA和ARM三個核心芯片來擴展三個子模塊。三者既可以獨立工作也可