软件无线电实现方案研究_图文

1、 软件无线电实现方案研究 作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期： 被引用次数： 王际兵， 赵明， 姚彦， WANG Ji-bing， ZHAO Ming， YAO Yan 清华大学,微波与数字通信国家重点实验室,北京,100084 通信学报 JOURNAL OF CHINA INSTITUTE OF COMMUNICATIONS 2000，21(3 38次 参考文献(8条 1.JOE M The software radio architecture 1995 2.RAYMOND J L.DONALD W U Speakeasy:the military software rad

2、io 1995 3.TENNENHOUSE D L.BOSE V G Spectrum ware-a software-oriented approach to wireless signal processing 1995 4.JEFFERY A W Analogue-to-digital converters and their applications in radio receivers 1995 5.RUPERT B The DSP bottleneck 1995 6.The Common Object Request Broker:Architecture and Specific

3、ation 1993 7.JOE M Software radio technology challenges and opportunities 1997 8.EUG B An economical class of digital filters for decimation and interpolation 1981 相似文献(10条 1.学位论文 陈俊 中频软件无线电接收硬件平台的设计与实现 2007 传统无线收发系统功能单一、可扩展性差，其局限性日益显现。软件无线电的出现从根本上改变了无线电台的设计理念，它强调以 开放性的最简单硬件结构为通用平台，尽可能地用可升级、可重配置的应用软

4、件来实现各种无线电功能。因此，这一技术得到了广泛的 关注。 通过对软件无线电基本原理和结构的研究，结合目前电子器件的发展水平，设计了一种基于专用数字下变频器HSP50214BVC，并以 通用数字信号处理器TMS320VC5402为核心的中频数字化软件无线电接收机硬件平台。本文对A/D信号采样、中频数字信号处理、基带数 字信号处理、USB2.0接口的硬件设计，以及DSP底层软件，CPLD和USB软件设计作了较为详细的描述。其中，专用数字下变频芯片的使用 大大简化了系统的设计，提高了硬件系统的可靠性。 USB接口以其即差即用的特点方便了用户对数据的采集和处理，同时其高传输速率为满足系统实时性要求带

5、来很大的便利。整个系 统具有较强的灵活性，适应了软件无线电的设计要求。 2.学位论文 熊承煜 基于DSP硬件平台的软件无线电系统的设计与实现 2004 近年来,软件无线电技术倍受关注,被认为是未来通信乃至未来无线电技术的发展方向.它突破了传统无线电台以功能单一、可扩展 性差的硬件为设计核心的局限性,强调了要使通信系统摆脱硬件系统结构的束缚,提出了以开放性的最简硬件为通用平台,尽可能地用可 升级、可重新配置的应用软件来实现各种无线电功能的设计新思路.国内,在软件无线电的研究中取得了很多成果,但还处于起步阶段,有 很多的问题需要解决,因此,对软件无线电技术展开研究是十分必要且有意义的.由于受到硬件

6、性能如A/D、D/A及DSP芯片处理速度的限制 ,目前的软件无线电系统多采用折中的实现方案,增加专用的数字变频器或者运行数字变频算法,将射频信号变频到中频,然后再进行基带 信号处理,这样的软件无线电系统又被称之为"软件定义无线电",它并不是真正意义上的软件无线电.该论文将快速原型的思想引入到了 软件无线电的系统设计中来,这样做主要的好处在于,快速原型化技术可以被用于表达未来的应用,这意味着虽然现有硬件处理能力还达 不到理想的软件无线电构想的性能要求,但是仍然可以应用说明的工具对系统的模块与工作特性进行说明,并进行软仿真,这对于软件无 线电研究方向的探讨十分有利.该论文实现了

7、基于DSP硬件平台的射频直接带通采样软件无线电的系统级设计,并运用快速原型的方法在 美国德州仪器公司(TI的TMS320C6711DSK板上实现基于DSP平台的软件无线电系统,这主要是一种软件无线电技术研究方法上的创新.该 论文分为六章:第一章在分析软件无线电的起源、概念、发展概况的基础上,阐述了软件无线电的关键技术及实现难点,提出了该论文研 究的目的与意义;第二章射频直接带通采样软件无线电结构是接近理想化的软件无线电设计方案,该章对软件无线电系统的体系结构及射 频直接带通采样原理进行了分析;第三章分析并设计了射频直接带通采样结构软件软件无线电系统的DSP硬件平台;第四章研究了调制解 调及信号

8、调制样式的识别算法并给出了DSP实现,这是在DSP平台上实现软件无线电功能的一种常规方法;第五章分析了应用快速原型技术 开发软件无线电系统的必要性及可行性,完成了软件无线电系统的MATLAB仿真及结合TI公司的TMS320C6711DSK板的快速原型实现,这也是 该论文提出的软件无线电的一种新的研究方法.第六章对该论文工作的总结及今后工作的展望. 3.期刊论文 黄福贵.赵云波 基于VxWorks的软件无线电硬件平台的设计 -海军工程大学学报 2004,16(3 通过对软件无线电体系结构中的实时操作系统的分析,选用了性能可靠、实时性好的VxWorks作为系统的实时操作系统. 然后构建了 基于多D

9、SP处理器4通道软件无线电硬件平台,使软件无线电的运算能力达到12 000 MFLOPS,很好地满足了系统的运算速度的要求. 整个 系统具有处理数据量大、传输速度快、实时性好、可扩展性好等诸多优点. 4.学位论文 张勇 软件无线电中频数字化技术研究与实现 2003 该文在分析了理想软件无线电系统和当前数字信号处理器的运算能力后,提出了现阶段可实现的软件无线电系统,即建立在标准化模 块化的通用硬件平台上的软件可编程可再配置软件无线电中频数字化系统,并对这个系统上可实现的软件无线电通用数字技术作了介绍 .该文以软件无线电中频数字化接收机为例,针对调频信号的接收,详细地阐述了软件无线电中频数字化的实

10、现理论基础及其算法,借助计 算机软件对调频信号接收机模型作了实时仿真,得到了满意的仿真结果,对进一步的项目研究起到了很大指导作用.作者设计了软件无线 电中频数字化接收机通用硬件平台,结合原理图对硬件工作的机理进行了全面的分析,并对一些重要的数字芯片的特性和使用作了说明 .通过向这个通用硬件平台上加载相应的软件完成特定的通信功能,通过对软件的升级可以对这个系统不断升级,作者设计了使这个硬件 平台完成调频信号数字接收机功能的全部软件,使这个硬件平台可以作为软件无线电超短波调频电台的中频数字化模块,调频信号的数字 解调.最后,将软件加载到中频数字化硬件平台上,借助电路板和测量设备,得到了满意的试验结

11、果,充分证实了软件无线电中频数字化技 术的理论和实现的可行性以及该系统作为软件无线电超短波调频电台的中频数字化模块的可行性. 5.学位论文 庞进 软件无线电信道处理研究 2007 以现代通信理论为基础，以数字信号处理为核心，以微电子技术为支撑的软件无线电自从1992年由Jeo Mitola提出以来，在最近几 年取得了引人注目的进展，引起了包括军事通信、个人移动通信、微电子以及计算机等电子领域的巨大关注和广泛兴趣。软件无线电作 为一种新的通信系统，它是由硬件平台和各种功能模块组成，不同的通信功能采用更新软件的方式加以实现。人们普遍认为软件无线电 将使无线通信、甚至整个无线电领域产生重大变革，并由

12、此推动电子信息技术的快速发展，最终在全世界范围内形成巨大的软件无线电 产业市场，产生巨大的经济效益、推动社会和技术的进步。 本文重点研究了软件无线电中不同信道的处理技术，其技术关键在于构建不同频段的数字滤波器及进行不同信道信息的接收处理。 首先分析了软件无线电中的采样定理、数字滤波器理论、不同频段FIR滤波器的设计方法。在此基础上，利用Matlab完成了FIR滤波器的 设计，进行了滤波器的检验，并在DSP芯片TMS320VC54x为核心的信号处理实验平台下，利用CCS集成开发环境对FIR滤波实验进行了仿真 ，对不同参数滤波效果进行评估，提出了基于DSP硬件平台的软件无线电信道处理方法。 本文最

13、后基于FPGA硬件的特点，分析了FPGA适用于软件无线电技术的可行性，并提出了基于FPGA硬件的滤波方法解决方案。这为实 时高速的真正意义上的软件无线电研究，以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无限通信系统提供了有益的探索。 6.期刊论文 黄福贵.益晓新.刘恩洋.HUANG Fu-gui.YI Xiao-xin.LIU En-yang 基于软件无线电的舰船 通信系统硬件平台 -中国修船2006,19(2 针对目前舰船通信系统电台种类繁多、结构庞大、操作复杂、兼容性差等诸多弊端,文章首次提出一种基于软件无线电的舰船通信 系统硬件平台,该系统能够满足短波、超短波以及卫星导航定位等通信业务,是现阶

14、段能够实现的一种最优、最灵活的舰船通信系统,而 且还可以兼容未来新体制的通信业务.因此该方案具有非常好的应用前景,可以彻底改变目前的舰船通信体系结构. 7.学位论文 赖文强 软件无线电关键算法研究和硬件平台的初步实现 2003 该论文进行软件无线电方面的研究,主要进行了两方面的工作:第一,对软件无线电技术中的调制解调算法进行了研究;第二,对软件 无线电技术中的硬件平台进行了初步实现.在对软件无线电技术中的调制解调算法进行的研究中,对现在常用的GMSK、QPSK、QAM三种调 制方式的全数字调制解调算法(包括符号同步和载波同步算法进行了研究和编写软件进行仿真,其中针对GMSK信号采用的解调方式提

15、出 了一种新的位同步算法.在对软件无线电技术中的硬件平台的初步实现中,以TI公司的型号为TMS320VC5402的DSP芯片为核心处理器芯片 设计实现了一个硬件实验平台,将在调制解调算法仿真研究中经过了仿真验证的GMSK、QPSK和QAM信号的全数字调制解调算法在此硬件平 台上进行了实现,并给出了GMSK和QPSK基于互连系统进行测试所得的实验测试结果. 8.学位论文 武岳 基于多DSP的硬件平台设计与调试 2007 近几十年来，无线通信理论的不断发展更新。在民用通信领域中，对无线通信的需求不断增加，无线通信技术也是多种多样。在军 事通信领域中，更是对通信的抗干扰性和保密性提出了要求，多种形式

16、的扩频通信(例如直接序列扩频，差分跳频成为了一个重要的发 展方向。多种多样的无线通信技术和理论使得传统的无线通信平台或者无线电台之间结构上的差异。这种硬件上的差异使得传统无线通 信平台往往过多的依赖硬件，不够灵活，不利于功能的扩展与升级，难以满足发展的需要。 软件无线电思想的提出使其在无线通信中应用前景广阔。随着微电子技术的进步和大规模集成电路制造工艺的迅猛发展，数字信号 处理器的性能大大提高，使得软件无线电的实现成为可能。本文给出了一个以软件无线电思想为指导的硬件平台设计，并在此设计的基 础上对该硬件平台进行了调试。该硬件平台以多块DSP和FPGA为核心，具有强大数字信号处理能力，具有较强的

17、通用性、灵活性，使之 可以作为多种通信系统的处理平台。 本文首先介绍了课题的研究背景、研究目的以及国内外的研究动态。然后对硬件平台的性能需求做出了分析，在此基础上确定了硬 件平台的基本架构和主要器件的选型。随后本着提出问题，分析问题，解决问题的思路，在硬件平台实物的基础上，对各部分电路的关 键设计做出了分析和研究，对可编程器件进行了软件和硬件设计，并进行了大量的调试工作。其目的是为了能够找出硬件平台中的设计 错误和疏漏，确保其正常运行，为今后在该硬件平台上实现具体的算法打下基础。 9.学位论文 张俊杰 基于软件无线电的多DSP平台关键技术的研究 2005 近年来，软件无线电技术倍受关注，被认为

18、是未来通信乃至未来无线电技术的发展方向。它突破了传统无线电台以功能单一、可扩 展性差的硬件为设计核心的局限性，强调了要使通信系统摆脱硬件系统结构的束缚，提出了以开放性的最简硬件为通用平台，尽可能地 用可升级、可重新配置的应用软件来实现各种无线电功能的设计新思路。 本文从软件无线电的基本理论入手，主要对信号采样、信号数字正交变换等理论进行了研究；另一方面对软件无线电的体系结构进 行了较为详细和深刻的研究，比较了国内外现在使用的各种硬件和软件体系结构；由于本课题要搭建的硬件平台主要完成信号的数字正 交解调，采用三块DSP处理器构成平台的核心处理部分，整个系统的体系结构选择了基于交换的软件无线电结构

19、。为了满足软件无线电 平台的通用性即能够兼容各种调制方式，本文对各种调制信号的解调进行了详细的研究，最后对系统的硬件实现进行了一定的介绍。 10.期刊论文 王际兵.赵明.姚彦.WANG Jibing.ZHAO Ming.YAO Yan 软件无线电发展动态 -清华大学学 报（自然科学版）1999,39(9 介绍了软件无线电系统的评价标准,这种评价标准主要是指系统的"软件"程度.还介绍了软件可重用性的实现,即要求软件代码能够 应用于不同的软件无线电硬件平台中,这要求为软件无线电定义一套专门的软件标准.给出了在"八六三"项目所采用的一种基于异步传输 模式(AT

20、M交换网络的软件无线电的硬件平台,它具有很好的开放性、可扩展性和可重构性,它能够灵活的配置成为不同功能的软件无线 电应用系统.它较之目前国内外讨论较多的总线式结构有明显的优势.最后给出了具体实现上述硬件平台的一种环形结构. 引证文献(38条 1.彭勃 一种宽带中频数字化处理平台期刊论文-现代电子技术 2010(3 2.张运生.杨帆 软件无线电在宽带数字仪器仪表中的应用期刊论文-南通职业大学学报 2007(3 3.陈小华.肖慧荣.倪恺 并行多信道软件无线电接收机仿真期刊论文-电子科技 2007(9 4.杨佳林.吴嗣亮 多载波发射机设计与实现期刊论文-军民两用技术与产品 2006(11 5.李庆锋

21、 发射机中频数字化的研究与实现学位论文硕士 2006 6.闫建峰 新型通信测距复合系统中抗干扰性能的研究学位论文硕士 2006 7.邓志民 多信道软件无线电发射机实现技术研究学位论文硕士 2006 8.谭进 数字接收机中帧同步及符号同步技术研究学位论文硕士 2006 9.张爱丽.李志勇.高飞 软件无线电台的设计与构想期刊论文-无线电工程 2005(8 10.贾雪琴 MRI射频接收系统的数字化研究及数字下变频模块的硬件实现学位论文硕士 2005 11.郭黎利 基于互补序列的通信测距复合系统关键技术研究学位论文博士 2005 12.张俊杰 基于软件无线电的多DSP平台关键技术的研究学位论文硕士 2

22、005 13.姜文杰 基于小波变换的软件接收机数字信号解调法学位论文硕士 2005 14.姜文杰 基于小波变换的软件接收机数字信号解调法学位论文硕士 2005 15.陈勤琴 直接变频接收技术研究学位论文硕士 2005 16.吴丽 未来移动通信系统中软件无线电技术应用研究学位论文硕士 2005 17.贺峥光.于起峰 软件无线电技术应用研究期刊论文-湖南理工学院学报（自然科学版） 2004(4 18.朱永建 软件无线电技术在海军通信中的应用期刊论文-舰船电子工程 2004(3 19.张文广.薛磊.蔡晓霞 射频直接带通采样软件无线电结构分析及其应用期刊论文-电子科技 2004(2 20.冷红英.郑骊.艾小平 软件无线电技术研究期刊论文-成都电子机械高等专科学校学报 2004(1 21.杨绍霞 发射机中频数字化的研究与实现学位论文硕士 2004 22.陈大海.张健.向敬成 软件无线电体系结构研究期刊论文-信息与电子工程 2003(4 23.罗文茂.王正旺 软件无线电系统结构与关键技术期刊论文-现代电信科技 2003(2 24.李睿.曾德贤 软件无线电在通信中的应用期刊论文-航空电子技