寬帶信道模擬器的數(shù)字硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著第四代移動(dòng)通信技術(shù)的普及和第五代移動(dòng)通信的發(fā)展，無(wú)線通信設(shè)備的研究需求和復(fù)雜度越來(lái)越高，無(wú)線通信帶寬與頻段也不斷增加。系統(tǒng)測(cè)試與無(wú)線信道模擬仿真在整個(gè)研發(fā)周期里占的比重也越來(lái)越大，尤其是如何全面的模擬所有可能的寬帶無(wú)線通信信道模型。
　　在研究寬帶無(wú)線通信的測(cè)試中，需要研究不同的通信方式在不同的信道中的傳輸模型。這個(gè)過(guò)程需要進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)，包括不同的外場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，外場(chǎng)的無(wú)線通信環(huán)境是最真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，但是每次都需要將待測(cè)設(shè)備搬到室

2、外測(cè)試環(huán)境，無(wú)疑給測(cè)試與研究帶來(lái)極大不便。而且要測(cè)試完各種不同的信道需要反復(fù)測(cè)試不同的外場(chǎng)實(shí)驗(yàn)與環(huán)境。且同一個(gè)地方的測(cè)試環(huán)境局限性比較大，無(wú)線信道特征比較單一，不能反映通用的無(wú)線信道。
　　針對(duì)以上實(shí)際問(wèn)題，論文在運(yùn)用軟件無(wú)線電技術(shù)的思想，研究了寬帶信道模擬器，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了信道模擬器的中心處理單元的硬件平臺(tái)。
　　首先，針對(duì)寬帶無(wú)線信號(hào)的通用頻段以及帶寬，以軍用無(wú)線電臺(tái)為實(shí)例，提出了信道模擬器的設(shè)計(jì)指標(biāo)。項(xiàng)目目標(biāo)是設(shè)計(jì)一套在

3、0.1~3000MHz頻段工作的寬帶信道模擬器平臺(tái)，支持8個(gè)通道同時(shí)工作，每條通路支持收發(fā)自動(dòng)切換。論文從關(guān)鍵技術(shù)、硬件指標(biāo)、軟硬件接口功能的角度分析設(shè)計(jì)需求。
　　接著，設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了寬帶信道模擬器的數(shù)字硬件，設(shè)計(jì)了前端數(shù)字采集模塊。前端數(shù)字采集模塊包含F(xiàn)PGA數(shù)字板與ADC/DAC模塊。設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了中心處理板，中心處理板采用ATCA構(gòu)架，包含4片Xilinx V7 FPGA，8個(gè)FMC擴(kuò)展卡、對(duì)外提供高達(dá)800Gbps數(shù)據(jù)速率的

4、高速串行接口、高性能OCXO、高性能時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)、1000Mbps以太網(wǎng)、32GB DDR3。
　　最后，在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下測(cè)試中心數(shù)字基帶處理板的各項(xiàng)硬件指標(biāo)參數(shù)，包括電源輸出電壓、紋波，10G GTX高速串行接口，DDR3，1000Mbps以太網(wǎng)，時(shí)鐘， FMC ADC/DAC回環(huán)測(cè)試。同時(shí)對(duì)各項(xiàng)測(cè)試指標(biāo)進(jìn)行分析與提出改進(jìn)意見(jiàn)。
　　論文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了寬帶信道模擬器的數(shù)字硬件，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)各項(xiàng)功能和性能的測(cè)試，驗(yàn)證其可行性?；贏T