一種基于FPGA的軟件無線電平臺設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著無線通信技術(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，無線通信系統(tǒng)領(lǐng)域出現(xiàn)了各種標(biāo)準(zhǔn)激烈競爭，多種通信體制并存，頻率資源越來越匱乏等問題。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。為了解決這些問題，人們希望可以設(shè)計一個多頻段、多模式、多功能可以互相兼容的硬件平臺，以實現(xiàn)各個不同通信系統(tǒng)的無縫連接，適應(yīng)多種需求。軟件無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，為軟件無線電動態(tài)軟件編程和對硬件進(jìn)行有效重構(gòu)提供了非常有利的技術(shù)支撐，使得軟件無線電成為一種應(yīng)用越來越廣泛的通信方式，在移動通信技術(shù)中的地位越來越重要。
　　基于此，本論文研究了一種基于 FPGA的軟件無線電平臺，完成了該平臺的系統(tǒng)設(shè)計及硬件實現(xiàn)，該平臺支持多頻段、多模式的通信系統(tǒng)，可以實現(xiàn)多種通信制式。本論文的主要內(nèi)容有：
　　1.討論了軟件無線電的定義、結(jié)構(gòu)及其

3、特點(diǎn)，分析了目前軟件無線電的研究狀態(tài)、技術(shù)制約和未來的發(fā)展趨勢。
　　2.研究了軟件無線電中的高速信號處理器的特點(diǎn)及其選擇，將幾種常見的信號處理器進(jìn)行分析對比，結(jié)合本軟件無線電平臺的特點(diǎn)，給出了選取的原則。然后，對軟件無線電中的數(shù)字前端技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析，并給出了具體實現(xiàn)時的設(shè)計方法。
　　3.論述了本軟件無線電平臺方案設(shè)計及實現(xiàn)，討論了本平臺中各個模塊的組成結(jié)構(gòu)及實現(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，初步搭建了一種基于FPGA的軟件無線電平臺，該軟件無線電平臺支持PC端直接對射頻模塊和 FPGA功能模塊進(jìn)行實時在線重配置。并對本平臺中各個主要模塊進(jìn)行了實際的性能測試。
　　4.給出了本軟件無線電平臺的兩種具體應(yīng)用，這兩種應(yīng)用都是基于項目組的具體需求設(shè)計的，主要是為項目中的通信算法提供硬件驗證平臺。主要實現(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)