基于sdr-4902平台波形部署算法设计和实现

《基于sdr-4902平台波形部署算法设计和实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、基于SDR?4902平台波形部署算法设计和实现摘要：基于宽频段、高带宽的通用软件无线电平台SDR74902，实现了系统启动或运行阶段波形应用到硬件平台的自动部署。首先，充分地分析了影响波形应用到硬件平台部署决策的各种因素，进而构建了统一的系统模型；接着，提出了基于动态规划原理的波形部署算法，并给出算法伪代码；最后，为了对本方法进行验证，提取SDR74902平台和一个示例波形的平台和应用参数以及利用部署算法获得部署结果，结果表明该方法是合理且有效的。关键词：软件无线电；波形部署；系统模型；动态规划；S

2、DR94902中图分类号：TN911734文献标识码：A文章编号:10047373X(2013)21?0037?050引言软件无线电(SoftwareDefinedRadio,SDR)自1992年由Mitola在美国电信会议提出以来，得到了全球学术界和工业界的广泛研究和应用［1］。基于软件无线电思想设计和开发的软件无线电系统具有硬件平台通用化和波形应用软件化的特点，可通过加载波形软件或配置属性参数的方式实现通信系统的波形或模式切换。因而，软件无线电思想对促进现代无线通信系统由传统的硬件化向软件化方向

3、发展起着不可替代的作用，可显著增强无线通信系统的灵活性⑵。SDR74902是由光谱信号处理公司(SpectrumSignalProcessing)推出的一款高性能、通用化的软件无线电平台,具有宽频率范围、高带宽以及强大的信号处理能力等优点，非常适合于各种通信系统等原型开发［3］。本文针对基于SDR94902平台的波形部署机制展开研究，具体包括软件无线电系统波形部署问题介绍、基于SDR24902平台和示例波形的平台模型参数提取和应用模型参数提取以及对本文提出的统一模型和部署算法的合理性和有效性的验证。

4、1问题的提出1.1SDR94902系统组成SDR74902是由光谱信号处理公司提出的一款高性能、通用化软件无线电平台，如图1所示，其硬件平台由两个主要功能部件(板卡)组成，一个是小型化的处理引擎PR094600,一个是集成的射频和数字中频处理单元RF?4902o由于SDR94902平台具有宽频率范、髙带宽以及强大的数字信号处理能力，非常适合于进行各种通信系统的原型开发。通过购买并集成具有自主知识产权的软件通信体系结构(SoftwareCommunicationArchitecture,SCA)[4]

5、以及CORBAE5］中间件，现作为国防科技大学“软件无线电演示与原型开发平台”。图1中，PR024600是一个基于CPCI的异构处理引擎，通过集成XilinxV4FPGA,TMS320C6416TDSP以及MPC8541EGPP三种类型处理器，使其具有强大和多样化的数字信号处理和应用控制能力，可满足多种通信模式的信号处理需求，通常用于实现软件无线电基带信号处理；RF?4902是一个集成的射频和数字中频处理单元，其射频收发机的频率范围达200MHz〜2.7GHz、接收机模拟带宽达到170MHz、发射机

6、模拟带宽达到400MHz,而XilinxV5SX95T72FPGA则实现了参数可调的数字上下变频（DUC/DDC）,可适应多种通信模式的模拟信号频率和带宽需求。1.2波形部署SDR24902的通用化设计使其可支持多种波形的实现与运行，采用软件无线电技术将无线通信波形设计为可加载的波形软件，那么在系统运行时即可根据用户的通信需求动态地加载指定的波形应用。当然，前提是SDR24902的用于信号处理的计算资源以及收发机参数能够满足各个的波形特定需求。软件无线电系统中，一个波形通常需要由多个不同类型的处理器

7、协同完成整个算法链路的处理，这一方面是由于算法特定操作的需求决定的，一方面则是由于单个处理器处理资源相对有限决定的。因此，一个波形应用通常是由多种可执行或可加载形式的软件组成，如通用处理器环境的*.exe文件、DSP的*.o文件以及FPGA的*.bit文件。2系统模型典型的软件无线电硬件平台是一个由多种处理器、基于多种互联机制构成的一个分布式的异构处理器。文献［6］中，Mitola将硬件平台中处理器的处理资源以及处理器之间的通信资源列为关键资源，对这些资源的准确估计关系到能够很好地完成波形应用到硬件

8、平台的映射。文献［7?8］从操作数的角度出发，利用每秒百万级操作数(M订lionOperationPerSecond,MOPS)衡量一个处理器(或波形组件)的处理能力(需求)。然而，这种方式过于抽象，无法准确描述实际应用场景中不同类型波形软件对其运行环境的各种真实需求。文献［9］采用芯片级的波形部署，波形部署的粒度较大，因此，资源碎片问题较为严重，并且资源管理的灵活性也较低。因此，本文综合分析了影响波形应用到硬件平台映射过程的各种因素，并将其归纳为两种特性，一个是匹配