基于fpga dsp的软件无线电通用平台设计

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1、基于FPGA+DSP的软件无线电通用平台设计苏永芝1，耿庆峰2（1.装备指挥技术学院航天装备系，北京1014162.北京光大欣创科技有限公司，北京100088）摘要：软件无线电为实现多种无线通信标准提供了方便。本文提出采用FPGA＋DSP的处理结构，结合高性能的DDC和DUC处理芯片，设计了一个通用软件无线电平台，并对系统的性能进行了测试。实验表明，系统具有很好的稳定性。关键词：软件无线电；FPGA；DDC；DUC中图分类号：TP273文献标识码：ATheDesignofGeneralFlatforSoftwareradioBasedonFPGA+D

2、SPSUYong-zhi1,GengYu-ling2,GengQing-feng3（1.DepartmentofSpaceEquipment,InstituteofCommandandTechnologyofEquipment,Beijing101416,China2.HwaCreate(China)Co.,Ltd,Beijing100088,China）Abstract:Thesoftwareradioisakindofwirelessequipmentwhichisseasonedwithmulticommunicationstandards.T

3、hepaperdesignsageneralsoftwareradioflatwhichadoptsFPGA+DSPstructureanduseshighqualityDDCandDUCchips.Thesystemperformanceistestedbyusingvarioussignals.Theexperimentresultsdemonstratethatthesystemhaswellstability.Keywords:Softwareradio，FPGA，DDC，DUC1引言软件无线电是具有可重配置硬件平台的无线设备，可以跨多种通信

4、标准，其基本思想是以开发性、可扩展、结构最简的硬件为通用平台，把尽可能多的通信功能用可升级、可替换的软件来实现。它们因为更低的成本、更大的灵活性和更高的性能，迅速成为军事、公共安全和商用无线领域的事实标准。软件无线电能够对多种波形进行基带处理和数字中频处理，而数字中频处理能够将数字信号处理的领域从基带扩展到射频。同时，支持基带和中频处理的能力又增加了系统的灵活性，也减小了制造成本[1,2]。目前，DSP速度越来越快，成本越来越低，FPGA的容量越来越大，封装越来越小，使得DSP+FPGA组成的系统成为解决软件无线电系统设计的重要选择方案之一。在这类应

5、用中，FPGA实现大计算量的信号处理数据通道和控制，让系统延迟最小，而DSP处理器则完成基带处理的算法实现，以实现从一种标准切换至另一种标准。DSP处理器能够动态地在软件的主要部分间切换，而FPGA能够根据需要完全重新配置，实现特定标准的数据通道。（以上两段话被我重新改过，比较罗嗦，你看着删一些）本文介绍了一种基于DSP+FPGA的数字中频处理通用平台，以对软件无线电的设计提供一种灵活的架构，在这个平台之上利用数字上变频器和下变频器以实现软件无线电中频信号的接收与发射功能，利用FPGA的容量大、可编程实现很多功能，并结合DSP具有高速的信息处理能力的

6、特点，可以灵活方便地对数据进行处理，使得整个平台结构灵活，通用性强，易于扩展。本平台较其它类似平台的优点在于：（1）将DSP、FPGA、AD、DA、DUC、DDC集成在一块板卡上，集成度高，体积小，功耗小，也减少了数据在多块板卡间传输可能引起的损坏；（2）DUC和DDC采用硬件电路，避免应用软件实现难度大的困难，减少开发难度，缩短开发周期。2数字中频处理通用平台设计方案数字中频处理平台为6UCPCI结构，主要由AD转换及DDC模块、DA+DUC转换模块、DSP信号处理模块、PCI总线接口、FPGA高速数字传输、存储器等几部分组成。总体框图如图1所示。

7、图1系统总体框图DSP信号处理模块主要用于针对TI的DSP相关的技术开发、应用和仿真，板上集成了两片TMS320C6713浮点DSP芯片，因而可极大地满足通信、雷达、数字电视等高科技领域对信号处理实时性的要求。FPGA采用的是Virtex-4系列的SX35，通过编程可完成使用者想要实现的功能。FPGA间可通过LVDS总线交换数据，此总线工作速率可满足实时性的要求。在数字下变频和上变频侧，各有一组FPGA和DSP构成数据处理单元，在此单元中它们共用外部存储器，以实现数据的交换、处理与存储。在每组的FPGA和DSP中都有自定义方式的外引线接到接插件，以方

8、便扩展功能。在本系统中，系统可以对外部无线电信号进行采集与处理，也可以把数据从PC机传送到系统中，由系统处理