《電子技術應用》
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新軟件無線電通信方案

2010-12-28

軟件無線電的基本思想是以一個通用、標準、模塊化的硬件平臺為依托,通過軟件編程來實現無線電臺的各種功能,從基于硬件、面向用途的電臺設計方法中解放出來。功能的軟件化實現勢力要求減少功能單一、靈活性差的硬件電路,尤其是減少模擬環節,把數字化處理(A/D和D/A變換)盡量靠近天線。軟件無線電強調體系結構的開放性和全面可編程性,通過軟件更新改變硬件配置結構,實現新的功能。軟件無線電采用標準的、高性能的開放式總線結構,以利于硬件模塊的不斷升級和擴展。

軟件無線電的體系由天線、寬帶射頻轉換器、A/D、D/A變換器與DSP(數字信號處理器)幾部分組成。軟件無線電的關鍵部件是以編程能力強的DSP處理器來代替專用的數字電路,使系統硬件結構與功能相對獨立。DSP處理器用來完成中頻(射頻)、基帶與比特流處理等功能。軟件無線電的硬件平臺采用模塊化沒計,是一個開放的通信平臺.通過加載不同的軟件(需要時更換插卡)來實現不同的硬件功能。但軟件無線電的硬件平臺要求較高,它需要有寬帶射頻前端、寬帶A/D、D/A轉換器和高速DSP,工作頻率可高達幾百兆赫茲。因信號干擾很嚴重,所以,它必須多個CPU并行操作才能滿足系統處理速度的要求。另外,DSP處理數據要求高速轉換,系統總線必須具有極高的I/O傳輸速率。

北京太速科技有限公司自主研發,基于CPCI架構,符合PICMG2.0 D3.0標準,包含雙TI TMS320C6455、Xilinx FPGA XC5VSX95T-1FF1136C的開發平臺,是軟件無線電處理的最佳解決方案。

一、系統結構如下:

二、處理板技術指標

  1.AD部分 2路AD輸入,器件采用ADS62P49,,最大采樣率支持250MSPS,為14bit數據。輸入信號幅值1V,50歐姆,物理接口為 SMA。
2.DA 部分 2路DAC輸出,器件采用AD9777,轉換率為160MHz,為14bit數據。輸出信號幅值1V,50歐姆,物理接口為SMA。

三 、DSP芯片部分

  1.DSP時鐘主頻1GHz,支持1.2GHz
2.內存總線獨立, 板載 DDR2-500 512MB
3.PCI接口支持Master和Slave,32bit/33MHz或者32bit/66MHz。
4.雙DSP與FPGA采用EMIF和Mcbps連接,EMIF支持16bit、32bit、64bit寬度,速度100MHz。
5.支持32MB-128MB Nor Flash
6.支持千兆網絡接口
7.兩片C6455之間通過RapidIO的方式耦合在一起,之間雙向傳輸速率可達10Gbps。

四、FPGA芯片部分

  FPGA采用 Xilinx新一代高端V5系列芯片,選擇型號為:XC5VSX95T-1FF1136C,
XC5VSX95T 具有邏輯模塊160 x 54 最大RAM模塊1,120Kb,DSP48E 640個,CMT時鐘
管理6個 RocketIO GTP 16個,總IObank 20個,最大使用IO數680個。
1.外接DDR2內存條,支持到2GB。  
2.外部參考時鐘輸入功能,接口為SMA。
3.外部事件觸發輸入功能,接口為SMA。
4.撥碼輸入/ LED燈指示。

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