搜索
1软件无线电平台使用说明2006年10月2第一章、软件无线电的基本结构.....................................................................41、射频低通采样数字化结构............................................................52、射频带通采样结构..........................................................................53、宽带中频带通采样结构.................................................................6第二章、软件无线电设计中的六个主要环节..........................................8第三章、软件无线电开发平台配置方案及使用...................................12附录AC6713使用说明..................................................................251.1主要特点....................................................................................................251.2功能概述......................................................................................................251.3存储器分配..................................................................................................261.4功能配置......................................................................................................271.5接口说明......................................................................................................272.1寄存器说明..................................................................................................282.2CPLD程序....................................................................................................292.3测试软件说明..............................................................................................292.4外部总线扩展接口......................................................................................39附录BTechVHADC使用说明..............................................................401.1主要特点....................................................................................................402.1硬件接口......................................................................................................422.2硬件功能选择..............................................................................................442.3转换时序......................................................................................................442.4端口定义......................................................................................................442.5DSK6713样例程序......................................................................................49附录CTechVHDAC使用说明..............................................................661.1主要特点....................................................................................................6632.1硬件接口......................................................................................................682.2硬件功能选择..............................................................................................702.3转换时序......................................................................................................742.4数据转换格式..............................................................................................742.5端口定义......................................................................................................762.6中断选择控制............................................................................................792.7DSK6713样例程序...................................................................................794第一章、软件无线电的基本结构软件无线电的基本思想是以一个通用、标准、模块化的硬件平台为依托，通过软件编程来实现无线电台的各种功能，从基于硬件、面向用途的电台设计方法中解放出来。功能的软件化的实现方法势必减少功能单一、灵活性差的硬件电路，尤其是减少模拟环节，把数字化处理（A/D和D/A变换）尽量靠近天线。软件无线电强调体系结构的开放性和全面可编程性，通过软件的更新改变硬件的配置结构，实现新的功能。软件无线电采用标准的、高性能的开放式总线结构，以利于硬件模块的不断升级和扩展。理想软件无线电的组成结构如图1所示。图1软件无线电结构框图软件无线电主要由天线、射频前端、高速A/D-D/A转换器、通用和专用数字信号处理器、低速A/D-D/A转换器以及各种接口和各种软件所组成。软件无线电的天线一般要覆盖比较宽的频段，比如1MHz~2000MHz，要求每个频段的特性均匀，以满足各种业务的需求。例如可能为VHF/UHF的视距通信、UHF卫星通信，HF通信作为备用通信方式。为便于实现，可在全频段甚至每个频段使用几付天线，并采用智能化天线技术在发射时RF部分主要完成滤波、功率放大等任务，接收时实现滤波、放大等功能。因实现射频直接带通采样，要求A/D转换器有足够的工作带宽（例如2000MHz以上），较高的采样速率（一般在60MHz以上），而且要有较高的A/D转换位数，以提高动态范围。目前8位A/D转换器的工作带宽已做到1500MHz以上。模拟信号进行数字化后的处理任务全由DSP和专用的可编程处理器的软件来承担。为了减轻通用DSP的处理压力，通常把A/D转换器传来的数字信号，经过专用数字信号处理器件（如数字下变频器DDC）处理，降低数据流速率，并把信号变至基带后，再把数据送给通用DSP进行处理。通用DSP主要完成各种数据率相对较低的基带信号的处理，比如信号的调制解调，各种抗干扰、抗衰落、自适应均5衡算法的实现等。还要完成经信源编码后的前向纠错（FEC）,帧调整、比特填充和链路加密等算法。也有采用多DSP芯片并行处理的方法，以提高其处理的能力。由于高速宽带A/D和D/A转换器目前还比较困难，价格也高，图1中的下变频和上变频模块（DDC/DUC）都用模拟线路放在RF部分中。软件无线电的结构基本上可以分为三种：射频低通采样数字化结构、射频带通采样数字化结构和宽带中频带通采样数字化结构。1、射频低通采样数字化结构这种结构的软件无线电，结构简洁，把模拟电路的数量减少到最低程度，如图2所示。从天线进来的信号经过滤波放大后就由A/D进行采样数字化，这种结构不仅对A/D转换器的性能如转换速率、工作带宽、动态范围等提出了非常高的要求，同时对后续DSP或ASIC（专用集成电路）的处理速度要求也特别的高，因为射频低通采样所需的采样速率至少是射频工作带宽的两倍。比如，工作在1MHz~1000MHz的软件无线电接收机，其采样速率就至少需要2GHz，这样高的采样率A/D能否达到暂且不说，后接的数字信号处理器也是难以满足要求的。图2射频低通采样数字化结构2、射频带通采样结构射频带通采样结构的软件无线电可以较好地解决上述射频低通采样软件无线电结构对A/D转换器、高速DSP等要求过高，以致无法实现的问题。其结构图在图3上。6图3射频带通采样结构这种射频带通采样软件无线电结构与低通采样软件无线电结构的主要不同点是AD前采用了带宽相对较窄的电调滤波器，然后根据所需的处理带宽进行带通采样。这样对AD的采样速率的要求就不高了，对后续DSP的处理速度要求也可以随之大大降低。但是需要指出的是，这种射频带通采样软件无线电结构对A/D工作带宽的要求（实际上主要是对AD中采样保持器的速度要求）仍然还是比较高的。3、宽带中频带通采样结构宽带中频带通采样结构的软件无线电结构与目前的中频数字化接收机的结构是类似的，都采用了多次混频体制或叫超外差体制，如图4所示。这种宽带中频带通采样软件无线电结构的主要特点是中频带宽更宽（比如20MHz），所有调制解调等功能全部由软件加以实现。中频带宽宽是这种软件无线电与普通超外差中频数字化接收机的本质区别。显而易见，这种宽带中频带通采用软件无线电结构是上述三种结构中最容易实现的，对器件的性能要求最低，但它离理想软件无线电的要求最远，可扩展性、灵活性也是最差的。7图4宽带中频带通采样结构由于软件无线电的硬件具有开放性，其硬件必