【硕士论文】基于DSP硬件平台的软件无线电系统的研究与实现.pdf

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1、武汉理工大学硕士学位论文基于DSP硬件平台的软件无线电系统的设计与实现姓名：熊承煜申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：刘岚20040501摘要近年来，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

2、到硬件性能如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。本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。本论文实现了基于DSP硬件

3、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(Ⅱ)的TMS320C671lDSK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。本论文分为六章：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，提出了本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，本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调制样式的识别

4、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，这也是本论文提出的软件无线电的一种新的研究方法。第六章对本论文工作的总结及今后工作的展望。关键词：软件无线电，射频直接带通采样，DSP，MATLAB仿真，快速原型AbstractSoftwareradio(SR)hasgainedsuchalotinterestoverthepastfewyearsthatithasbeenrecognizedto

5、bethedevelopmentorientationofcommunicationandradiotechnologyinthefuture．Itbreaksthroughthelimitationoftraditionalradioinsimplefunctionandbadexpansibility,focusesonliberatingthecommunicationsystemfromthehardware’Sbondageandadvancesthenewdesignideawhichisbasedonthesimplestopenandcommonplatformand

6、usesupdateableandreconfigurableapplicationstorealizeallkindsofradiofunction．Thoughtheresearchworkinginternalgetsagreatmanyfruit，itisstillinaprimaryphase．ItisnecessaryandmeaningtoresearchthetechnologyofSR．Duetothehardwarecharacteristic’Slimitation，suchasthepoorspeedofAiD，D／AconversionandDSPproce

7、ss，themostpartofSRsystemadoptmiddleCOarSe．Thatistosay,byusingthespecialdigitalconverterorrunningrelevantarithmetic，itconveRstheradiosignaltointermediatefrequencysignalandcompletesthebase—bandsignalprocessthatisn’ttheveriestSRandis