基于DSP的软件无线电基频发射机的设计
基于DSP硬件设计的软件无线电调制解调技术研究的开题报告
基于DSP硬件设计的软件无线电调制解调技术研究
的开题报告
一、研究背景
软件无线电调制解调技术是近年来快速发展的一种技术，它可以利用现代数字信号处理技术实现无线通信中的信号调制、解调和信号处理等功能。
而基于DSP硬件设计的软件无线电调制解调技术的实现，可以实现高速、高效、精准的信号处理，从而提高无线通信的质量和效率。
因此，研究基于DSP硬件设计的软件无线电调制解调技术，具有重要的理论和应用价值。
二、研究内容
本文将研究基于DSP硬件设计的软件无线电调制解调技术的相关理论和应用。
具体研究内容包括：
1. DSP硬件设计的基本原理和方法
2. 软件无线电调制解调技术的原理和方法
3. 基于DSP硬件设计的QAM调制解调器设计
4. 基于DSP硬件设计的OFDM调制解调器设计
5. 软件实现调制解调技术的性能评价
三、研究方法
本文将采用文献综述和实验研究相结合的方法，从理论和实践两个方面进行深入研究。
具体研究方法包括：
1. 文献综述：对基于DSP硬件设计的软件无线电调制解调技术的相关理论和应用进行全面的文献梳理和综述，分析其发展趋势和研究现状。
2. 实验研究：设计基于DSP硬件的QAM和OFDM调制解调器，进
行性能测试和比较分析。
并对软件实现调制解调技术的性能进行评价。
四、研究意义
本文的研究成果具有以下意义：
1. 对于基于DSP硬件设计的软件无线电调制解调技术进行深入研究，可以提高软件无线电调制解调技术的实现效率和性能。
2. 研究成果可以为无线通信领域的技术创新和应用提供有力的理论
和技术支持。
3. 在国内外相关领域具有一定的学术和实践价值。
基于DSP软件无线电解调算法
频谱分析等都可以采用信号处理算法来实现。
本节着重以DSP解调算法为例，介绍软件无线电接收机中信号处理算法的DSP实现。
1．软件无线电解调算法通用模型软件无线电的几乎所有功能都将用软件来实现，解调也不例外。
软件无线电的解调一般采用相干解调的方法。
数字相干解调的方法从原理上讲和模拟相干解调是一样的。
常见于模拟解调电路的相干解调法(指用一个同相同频的本地载波去相干解调)，当同频同相不满足时，解调输出会严重失真。
例如，在移动通信中，接收的信号受到严重衰落时，提取出来的载波质量往往达不到要求，特别是在多普勒效应等引起的偏频环境下更是如此。
由于正交解调法在一定程度上能克服以上弱点，因此，软件无线电中的解调一般采用数字正交解调法。
正交调制法产生的调制都能用正交解调法解调，而且一般调制都能用正交调制法进行，也就是说，正交解调法从理论上说可以对几乎所有的调制样式进行解调。
图5-12所示的数字正交变换通用模型显示了ADC采样后的数字序列S(n)和两个正交的本振序列cos(ωcn)和sin(ωc，n)相乘，再通过低通滤波器来实现正交解调过程。
尽管调制样式多种多样，但实质上调制不外乎用调制信号去控制载波的某一个(或几个)参数，使这个参数按照调制信号的规律变化的过程。
载波可以是正弦波或脉冲序列，以正弦波为载波的调制叫做连续波调制。
这里只讨论连续波调制信号的解调。
对于连续波调制，已调信号的表达式为：调制信号可以分别“寄生”在已调信号的振幅A(n)、频率ω(n)和相位θ(n)中，相应的调制就是调幅、调频、调相这三类熟知的调制方式。
由于频率和相位有着一定的关系，为了便于分析，可以将式(5-1)改写为这就是我们所希望得到的同相和正交两个分量，根据XI(n)、XQ(n)，就可以对各种调制样式进行解调，三大解调算法如下：在利用相位差分计算瞬时频率，即ƒ(n)=φ (n)-φ (n-1)时，由于计算φ (n)要进行除法和反正切运算，这对于非专用数字处理器来说是复杂的，在用软件实现时也可以用下面的方法来计算瞬时频率ƒ(n)：上式就是利用xI(n)、xQ(n)直接计算ƒ(n)的近似公式。
基于DSP软件无线电数字调制解调技术的应用研究
件 无线 电平 台上 实现 ＦＫ， Ｓ ＱＡ 等 多种 制 式 的 调 制 解调 功 能 ， 过 对 主机 中虚 拟 平 台 的操 作 ， Ｓ ＱＰ Ｋ， Ｍ 通 实现 对 调 制 解调 制 式 的 实 时
选择 和 数 据 测 量的 实时 显 示 ， 并 ＱＰ Ｋ 为例 进 行 了观 察 和分 析 。 Ｓ
Ｌ，燕 Ｊ 、
（ 湖南 文 理 学 院 电 气 学 院 ， 湖南 常德 ４ ５ ０ ） １０ ０
摘 要 ： 系统 主 要 是研 究基 于 软 件 无 线 电 思想 的 调 制 解调 技 术 。在 以 Ｔ 公 司的 Ｔ ３ ０ ６ １ 数 字信 号 处 理 器 （ Ｐ 为核 心 的 软 该 Ｉ ＭＳ ２ Ｃ ７ １ ＤＳ ）
ａ ｎ ｘａ ｐ ｅ ｓａ ｅ ｍ ｌ ．
Ｋｅ ｒ ｓ ｓ ｆ ｒ ａ ｉ ； ｙ ｗｏ ｄ ： ｏｔ ｅ ｒｄｏ ＴＭ Ｓ ２ Ｃ６ １ ＤＳ ； ｄ ｌｔ ｎ ａ ｄ ｄ ｍｏ ｕ ａｉ ｎ ｗａ ３ ０ ７ ； Ｐ ｍｏ ｕａｉ ｎ ｅ ｄ ｌ ｏ １ ｏ ｔ
软 件无 线 电就 是 以 开放 性 、 准 化 、 块 化 的 最 简硬 件 为 平 台 ， 过 加 载 各 种 应 用 软 件 实 现 一 个 具 有 高 度 灵 活 性 、 放 性 的无 标 模 通 开 线 通 信 系统 。 数字 信 号 处理 是 软 件 无 线 电硬 件 平 台实 现 的 关键 技 术 ， Ｄ Ｐ 数 字 信 号 处 理 ） 能对 数 字 信 号 进 行 处理 ， 以 ， 制 而 Ｓ（ 只 所 调 解 调 技术 也 就 成 了软 件 无线 电技 术 研究 的核 心 内容 ， 制解 调 器 的 软件 化 是 软 件 无线 电实 现 开放 性 、 用 性 的 关键 环 节 。 调 通
软件无线电论文：软件无线电中DSP 实现功能探究
软件无线电论文：软件无线电中DSP 实现功能探究［摘要］理想的软件无线电结构之所以适用于无线电工程的任何领域，原因就在于它完成的功能主要取决于存储在DSP/ FPGA 中的软件，而与硬件结构无关，DSP 则是软件无线电的核心元件，也可以说DSP 技术的发展是软件无线电的关键推动力之一。
本文将结合软件无线电的具体结构分析DSP 在软件无线电实现的功能。
［关键词］DSP 软件无线电1.引言数字信号的广泛应用及人们对通信系统间互通性的要求，软件无线电技术得以迅速发展。
软件无线电能够使用软件或可更新的逻辑器件来处理无线信号，其最大的特点就是将模拟信号数字化，采用数字技术实现以前用模拟技术实现的功能。
DSP 作为专业的数字信号处理器，在对软件无线电中数字信号处理部分无疑成为最优的选择，下面将从以下几方面着重分析DSP 技术在软件无线电中的应用。
2.DSP 应用概况2.1 DSP 主要应用领域。
数字信号的推广使得数字信号处理器的应用领域不断增加，主要有以下应用领域：（ 1）数字化移动电话（ 2）数据调制解调器（ 3）磁盘光盘控制器需求（ 4）图形图像处理需求（ 5）汽车电子系统及其它应用领域电视会议系统里，也大量应用DSP 器件。
视听机器里也都应用DSP。
随着科学技术的发展，将会出现更多新的DSP 应用领域。
2.2 DSP 在通信发展中的地位。
十几年来，通信业的迅猛发展人们有目共睹，每一次进步都源于先进技术的投入。
第一代（ 1G）蜂窝电话是基于模拟调制方案的，其缺点是频谱限制和相对效率较低。
为解决1G 系统的问题，提出了第二代（ 2G）蜂窝电话，其中就用到了当时刚刚出现的DSP 技术。
在初期系统中，DSP 主要用于实现调制解调功能、处理复杂的基带信号、判定需要发送的比特流以及对噪声、干扰和衰耗引起的错误进行纠正。
由于调制解调是由DSP 的软件程序实现，所以在从2G 到2.5G 再到3G 的通信发展中，通信标准的更新可以相对简单地通过调制解调软件的更新实现，进而减少了网络基础构架更新费用。
DSP技术在软件无线电中的应用
Ａｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ Ｐ ｃ ｎ ｌ ｇ ｎ Ｓ ｆｗａ ｅ Ｄｅ ｎ ｄ Ｒａ ｉ ｐ ｉ ｔ ｆＤＳ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｉ ｏ ｔ ｒ ｆ ｅ ｄ ｏ ｃ ｏ ｉ
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平 台的硬件 组成、 工作特点和处理流程 ， 为今后研 究 Ｄ Ｐ技术在软件无线 电中的应用提供 了参考。 Ｓ 【 关键词】 无线电 Ｄ Ｐ Ｆ Ｇ 解调 软件 Ｓ Ｐ Ａ 中图分类号 ：Ｎ ｌ ． ２ 文献标识码 ： 文章编号： ０ ８ １ ３ （Ｏ １ Ｏ— ２ ４ Ｔ ｇ １７ Ａ １ ０— ７ ９ ２ ｌ） ７４ —
ｗｈ ｃ ｓ ｏ ｅ ｏ ｅ ｅ ｈ ｉ ｕ ｓ ｉ ｏ ｔ ｒ ｅ ｎ ｄ ｒｄ ｏ ｉ ｄ ｓｒ ｅ ａ ｔ ｕ ａ ｌ，ａｏ ｇ ｗｉ ｔ ｅ ａ ｐ ｃ ｔ ｎ ｏ Ｐ ｔｃ ｎ ｌ ｇ ｎ ｉ ｈ ｉ ｎ ｆｋ ｙ ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｓ ｆ ｎ ｗａ ｅ ｄ ｆ ｅ ａ ｓ ｅｃ ｉ ｄ ｐ ｒ ｃ ｌ ｒ ｉ ｉ ｂ ｉ ｙ ｌ ｎ ｔ ｈ ｐ ￣ ａ ｏ ｆＤＳ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｉ ｈ ｉ ｓ ｆ ｒ ｅ ｎ ｄ ｒ ｄ ｏ Ｓ ｖ ｒｌ ｃ ａ ａ ｔｒｓ ｃ ｆＤＳ ｌｔ ｒ ｏ ｏｔ ｒ ｅ ｎ ｄ ｒｄ ｏ ａｅ ｃ ｍｐ ｒ ｄ Ａｔｔ ｅ ｓｍｅ ｔ ，ａ ｈ ｇ ｏ ｔ ｅ ｄ ｆ ｅ ａ ． ｅ ｅ ａ ｈ ｒｃ ｅ ｔ ｓｏ Ｐ ｐ ａｆ ｍ ｆ ｒ ｓ ｆ ｗａ ｉ ｉ ｉｉ ｏ ｗａｅ ｄ ｆ ｅ ａ ｒ ｏ ａｅ ． ｈ ａ ｉ ｉ ｉ ｍｅ ｈ— ｉ ｓ ｅ ｄ ｇ ｎ ｒｌ出ｇｔｌｓ ａ ｐ ｏ ｅｓ ｇ ｐ ａ ｏ ｎ ｏ ｕ ｅ ｎ ｄ ｔｉ ｐ ｅ ｅ ｅａ ｉ ｉ １ ｒ ｃ ｓ ｎ ｌｔ ｒ ｉ ｉ ￣ ｄ ｃ ｄ ｉ ｅａ ，ｗｈ ｃ ｓｂ ｓｄ ｏ ｏｔ ａｅ ｄ ｆ ｅ ａ ｉ ｎ ｍｐ ｅ ｎ ｅ ｙ ａ ｌ ｉ ｆｍ ｓ ｌ ｉ ｈ ｉ ａｅ ｎ ｓ ｆ ｒ ｅ ｗ ｎ ｉ ｄ ｒｄ ｏ ａ ｄ ｉ ｌｍｅ ｔｄ ｂ
基于DSP Builder的软件无线电调制器的设计与实现
基于DSP Builder的软件无线电调制器的设计与实现软件(software defined radio)是由J．Mitola在1992年提出的一个概念，它的核心思想是在彻低可编程的硬件平台上通过注入不同的软件，实现对工作频段、调制解调方式、信道多址方式等无线功能的转变。
调制解调技术在软件无线电的讨论过程中是一个重要的组成部分。
目前对于软件无线电调制技术的实现多是采纳具有调制功能的专用芯片(其中应用较为广泛的是AD公司的AD985X系列)或是可编程器件和专用器件相结合的设计办法实现，然而在某些场合，这些调制方式和控制方式与系统的要求差距很大。
因而，彻低采纳高性能的器件设计出符合自己需要的调制就是一个很好的解决办法，它提供了一个良好的数字无线通讯系统验证环境，可以将多种调制算法在试验平台上实现，并通过平台提供的基本控制系统实现对系统的验证，并且用这种软件化硬件的设计计划，可以产生多种模式的数字调试方式，具有多功能性、通用性、集成度高、易于升级等优点。
本文采纳了公司推出的FPGA的开发工具DSP Builder软件，基于DDS(挺直数字频率合成)技术原理，设计了一种适合于软件无线电用法的可控数字调制器，可以完成FSK、PSK、ASK等调制方式，并采纳此办法在FPGA芯片上举行系统实现。
2．FSK、PSK、ASK调制原理在数字通信系统中，数字基带信号通常要经过数字编码然后调制后再传输。
频繁的调制方式有频移键控(FSK)、相移键控(PSK)、幅移键控(ASK)等。
以基带数字波形序列来表示｛ak｝，通常二进制数字基带信号表示为：其中，ak为二元码符号，1或0；g()为单极性不归0波形，归一化幅度；Tb为二元序列码元问隔。
则频移键控(FSK)信号为：第1页共5页。
基于DSP的软件无线电实验系统的设计
后 ，和实际工作 中遇到的情况相差甚远 。这对高校 而言，无疑是一个亟待解决的问题。设计出一套软
件无 线 电实 验 开 发 系统 ，可 以很 好 地 解 决 这 个 问
题。
２ 系统 概 述
和标 准的软 件无线 电系 统一样 ，该 系统 由 ４部
这 一 问题 的有效途 径之一 。软件无线 电的 中心思 想 是 ：构 造一个 具有 开放 性 、模 块化 、标准 化 、可重 构 的通用 硬 件平 台 ，将 各种 功能 ，如工作 频段 、调
１ 引 言
随着通信技术 的不断发展 ，各种编译码算法、 调制解调方式层出不穷 ， 同的通信服务依靠各 自 不 不 同的标准 和支 持这 一标准 的通信 设备 ，这一 现象
给全球 通信 服务 的接 口提 出 了一个 难题 。软件 无线
电 （ ｏｔ ｅ ｎ ｄＲ ｄｏ ，Ｓ Ｒ） Ｓ ｆＤ ｆ ｅ ａ ｉｓ Ｄ 方案 的 提 出正 是解 决 ｉ
ｄ ｇｔｌｍｏ ｕ ａ ｉｎ ｉｉ ｄ ｔ ． ａ ｌ ｏ
Ｋｅ ｏ ｄ ：ｓｆｄｆ ｅ ａｉ ；ｄｇａ ｓ ａ ｐｏｅｓｒ ｉｔ ｏｕａ ｏ ｙｗ ｒｓ ｏｔ ｅｎｄｒｄ ｓ ｉ ｔ ｉ ｌ ｒ ｓ ；ｄｇａ ｍ ｄ ｌｉｎ ｉ ｏ ｉｌ ｇ ｃ ｏ ｎ ｉｌ ｔ
致学生毕业后 总是感 觉到：学校实验 内５期
实 验 科 学 与 技 术
・３ １・
基 于 Ｄ Ｐ的 软件 无线 电实 验 系统 的设 计 ’ Ｓ
马子骥” ，郑善 贤 ，刘宏 立
（ 湖南大学电气与信息 工程学院 ，长沙 ４０８ ） １０２
摘 要 ： 绍 了一种基 于 Ｔ Ｓ２Ｃ７３的 Ｄ Ｐ 片，拥有 ２４ Ｈ 传输频率的软件 无线 电实验 系统。该 系统 由核 心数字信 号 介 Ｍ ３０ ６１ Ｓ芯 ．Ｇ ｚ
基于DSP软件无线电系统设计
基于DSP的软件无线电系统Design and Realization of the Software Radio System Basedon DSP目录摘要 (1)引言 (3)第一章绪论 (4)1.1软件无线电的起源及发展概况 (4)1.1.1软件无线电的起源 (4)1.1.2软件无线电的基本概念 (5)1.1.3我国软件无线电的发展概况 (6)1.2软件无线电面临的技术问题 (6)1.3软件无线电的特点 (7)1.4本论文的目的与意义 (7)1.5 本论文的主要工作安排 (8)第二章软件无线电系统结构介绍与DSP芯片选择 (9)2.1软件无线电系统结构介绍 (9)2.2软件无线电中的DSP技术 (10)2.3软件无线电结构介绍与选择 (10)2.4 DSP的发展 (11)2.5软件无线电系统中DSP器件选择 (12)2.5.1芯片的分类 (12)2.5.2芯片的选择标准 (13)2.5.3 DPS芯片TMS320DM642 (14)2.5.4可行的DSP硬件、软件实现的选择 (15)第三章系统硬件设计 (19)3.1 系统总体方案概述 (19)3.2 A/D 转换器 (20)3.2.1 硬件设计 (20)3.2.2转换流程 (21)第四章系统软件的设计与实现 (23)4.1 DSP系统的设计和实现 (23)4.2 调制算法及其DSP实现 (24)4.2.1信号调制通用模型 (24)4.2.2 AM调制算法及其DSP实现 (25)4.3解调算法及其DSP实现 (26)4.3.1信号解调通用模型 (26)4.3.2 AM解调算法及其DSP实现 (27)4.4 数字滤波器的选择与实现 (28)4.4.1采样定理 (28)4.4.2滤波器的实现 (29)4.5 AM调制解调实现分析 (29)结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)基于DSP的软件无线电系统设计与实现摘要随着无线通信技术的高速发展，不同无线通信系统间的难以兼容就成了急需解决的问题，软件无线电技术正是适应这种需求。
基于DSP的软件无线电系统设计与实现
基于DSP的软件无线电系统设计与实现来源：作者：发表时间：2009-12-08 16:23:381 引言软件无线电是一种以现代通信理论为基础，以数字信号处理为核心，以微电子技术为支撑的无线电通信体系结构。
它将模块化、标准化的硬件单元以总线方式连接构成通用的硬件平台，并通过软件加载实现各种无线电通信功能的一种开放式体系结构[1]。
将软件无线电技术应用于移动通信领域，能够大量节省改造移动通信网络的费用，又缩短了研究到应用的周期。
软件无线电的关键技术包括：开放式总线结构及实现、智能天线技术、高速A/D技术、数字上/下变频技术，高速数字信号处理技术、信令处理技术[2]。
本文在分析软件无线电基础上设计，采用TMS320VC54X系列DSP芯片与软件结合，通过基本电路和扩展电路并辅以相应的软件设计实现无线电通信功能，并设计了标准串行接口使之可同多种通信终端连接，具有很高的实用性。
2 软件无线电结构软件无线电的核心思想是将A/D、D/A尽可能地靠近天线，尽早地将天线接收下来的模拟信号数字化，DSP对A/D转换后的数字信号进行同步提取（载波恢复、时钟恢复和帧同步）、信号调制样式的自动识别、信道解码、信源解码、信号特征提取。
理想的软件无线电结构如图1所示，其中接收机部分是对无线电接收到射频信号直接进行全宽带A/D转换，转换后的高速数据流送DSP处理，最后由窄带D/A转换为语音、数据或者图像输出。
图1 理想的软件无线电接收结构然而，由于目前A/D器件采样率、输入带宽无法满足所述软件无线电结构要求，而且后续的DSP也无法实时处理大量的高速数据流，在实际应用中，软件无线电主要采用折中方案，主要是：一方面把射频信号通过混频搬移到中频带通采样，使得A/D采样率、输入带宽满足系统要求；另一方面是在DSP前加数字下变频器[3][4]。
3 系统总体设计方案根据以上分析，并根据软件无线电的功能要求，主要包括以下几部分：射频处理（含天线）前端、高速A/D、D/A、数字上/下变频器、数字信号处理部分（DSP）以及外围接口电路。
一种基于软件无线电的通用调制器的设计和实现
一种基于软件无线电的通用调制器的设计和实现摘要：介绍一种基于软件无线电的通用调制器的设计方法，给出了总体设计方案，说明了系统功能在DSP与FPGA之间的划分及系统的工作流程，关键部分的硬件实现方法和软件设计，给出了测量结果。
关键词：软件无线电调制器数字上变频器上世纪９０年代发展起来的软件无线电ＳＤＲ（ＳｏｆｔｗａｒｅＲａｄｉｏ／Ｓｏｆｔｗａｒｅ－ＤｅｆｉｎｅｄＲａｄｉｏ）的基本思想是：构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台，将各种功能用软件完成。
这是一种全新的思想，它一经提出就受到了广泛的重视。
但是，到目前为止，各国对软件无线电的研究还非常有限。
由于软件无线电实现的前提是高度数字化，而现阶段的器件水平还不能达到要求，同时软件无线电的设计还缺乏统一标准，因而只能利用软件无线电的思想，根据系统要求，对其结构适当调整，进行系统设计。
本文采用可编程器件和专用器件相结合的设计方法和分层的设计思想，给出了一种基于软件无线电的通用调制器的设计和实现方法，并给出了系统的测试结果。
１总体设计方案１．１总体方案框图通用调制器总体方案框图如图１所示。
系统使用的主要器件有四个：通用ＤＳＰ、可编程逻辑器件（ＦＰＧＡ）、可编程数字上变频器和Ｄ／Ａ变换器。
其中的两个主要芯片：通用ＤＳＰ和ＦＰＧＡ均为通用可编程器件。
这样，在系统设计时，存在着通用器件的功能定义问题。
为了使系统的功能在器件之间进行合理的分配，充分、有效地利用芯片资源，并使系统设计简单、清晰，在软件无线电体系结构的基础上采用了分层的设计方法，将系统的结构分为三层：接口层、配置层和处理层。
（１）接口层接口层用来与外界通信，控制整个系统的工作模式。
接口采用ＤＳＰ的主机并口（ＨＰＩ）。
图１所示的外部控制器为ＰＣ机，即ＰＣ机的并口与ＤＳＰ的ＨＰＩ口相连并通信，将系统工作模式的控制参数传递给ＤＳＰ。
需要指出：任意带并口通信方式的器件或仪器均可代替ＰＣ机，控制系统的工作模式。
DSP的软件系统下的无线电雷达应用技术研究
DSP的软件系统下的无线电雷达应用技术研究摘要：随着全球信息化与数字化的发展，基于dsp的软件无线电技术作为一种高端、灵活的通信系统结构，给用户带来了便捷和优质性能。
该文主要通过研究dsp原理及软件无线电技术及两者的巧妙组合优势，进而研究无线电雷达应用技术，最后还阐述了其应用前景和研究意义。
关键词：dsp；软件系统；无线电；雷达；应用技术中图分类号：tp311 文献标识码：a 文章编号：1009-3044（2013）13-3194-031 基于dsp的软件无线电系统概述1.1 dsp原理与特征分析dsp，俗称数字信号处理器，是利用计算机软硬件设备和信号处理设备，通过对信号的数字化采集、变换、滤波、估值与识别等算法研究，再结合微处理器与软硬件设备，来实现各种算法[1]。
dsp 系统主要由以下四部分组成：抗混叠滤波器用于滤掉输入信号中高于折叠频率的分量，数据采集a/d转dsp系统的处理器用于将输入信号转换为数字信号，d/a转换器可将数字信号转换成模拟信号，低通滤波器可滤除高频分量，得到平滑模拟信号。
与传统的asp相比，dsp具有高精度，高可靠性，高性能，灵活性大，成本低，，扩展性好，易于大规模生产应用；dsp芯片则具有接口便捷，多功能，体积小，功耗低等特点。
现阶段我国关于dsp 系统研究正处于逐步完善阶段，尤其是对信号处理的能力，以及硬件与软件方面取得了跨越性的发展。
1.2 软件无线电软件无线电是一种基于现代通信理论，采用数字信号处理与微电子技术将标准化、模块化的硬件单元以总线方式连接构成通用的硬件平台，再加载各种软件以实现无线电通信功能的一种开放式无线电通信体系结构。
软件无线电因其系统结构的一致性与通用性，并可采用不同软件实现各项功能的特点，使得功能的完善与升级更加便捷，且系统各模块可复用，极大地降低了更换成本；同时在相对一致的硬件平台加载各种软件所对应射频可使系统的相互操作性成为可能。
另外，软件开发周期较硬件短，成本较低，易于更新，使通信系统的生存期更长了一些；若采用新数字信号处理手段，不仅可以提高抗干扰性能，还可实现其他超越性系统功能，如在线改变信号调制模式。
基于软件无线电技术的调频发射机设计
原 有
节
编 码器
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数 字 电视
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２１ ０ ０年亚运会 期间 ， 州能 够继 承和 延续 北京 奥 广 运会 有线数 字电视 专 网的成 功经 验 ， 大型 国 际综 合 在 运动会 上首次 实现有 线 、 无线 同时立 体覆 盖 的数 字 电 视专 网。尤其是 移动数 字电视多媒 体的多层 面的灵活
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文章 编 号 ：０ ７－ ０ ２ ２ １ ）３— ２ ０— ３ １０ ７２ （０ １ ０ ０９ ０
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应用 ， 既及时报 道亚运赛 事 ， 使亚运 真正成 为市 民身边
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播出网络 播 出网 络 ：
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一种基于FPGA与DSP的数字射频发射机的设计与实现
一种基于FPGA与DSP的数字射频发射机的设计与实现作者：董雁飞潘中良来源：《数字技术与应用》2012年第12期摘要：射频发射机是通信系统中的一种必不可少的设备。
本文设计了一种包括数字基带电路和发射电路的数字射频发射机。
数字基带电路主要是使用DSP芯片来实现，通过对DSP的编程来实现数据信号的封装与编码；数字基带电路能提供方便的用户接口以实现与上位机的通信，以及组网等功能。
发射电路是采用射频测试平台技术来实现，使用模块化的结构设计。
在ADS软件环境下对数字射频发射机的电路进行了仿真，仿真结果说明本文的数字射频发射机的设计是有效和可行的。
关键词：数字射频发射机基带电路发射电路 FPGA DSP中图分类号：TN9 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）12-0131-021、引言随着数字通信技术的发展，数字射频发射机在无线通信等领域得到了广泛应用[1-3]。
数字射频发射机由基带数字电路和发射电路等部分组成。
基带数字电路负责向用户提供数据传输接口，具备A/D、D/A变换、信号处理、信道数据编码以及控制整个系统的工作状态的功能[4-6]；发射电路负责完成基带数字信号的调制、滤波、功率放大和发射等。
本文所设计的数字射频发射机采用直接变频结构，调制方式采用QPSK线性调制；在设计时采用了射频测试平台技术（Radio Frequency Testing Platform），能够方便地更换组件，可以在GSM850、GSM1900、WCDMA三种制式频段之间进行转换。
2、基带数字电路模块的设计基带数字电路模块由用户接口，A/D，D/A，中央处理单元，以及存储器等所组成，如图1所示。
中央处理单元由一个DSP芯片和一个FPGA芯片所构成，DSP是该单元的核心，它负责整个系统的状态与流程控制，并实现多种协议之间的转换。
FPGA芯片用于连接各个接口模块，对各个接口模块传送来的数据进行处理，并实现对基带数字信号的滤波。
基于FPGA DSP的软件无线电通用平台设计 精品
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，北京101416 2. 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：TP 273文献标识码：AThe Design of General Flat for Software radio Based on FPGA+DSPSU Yong-zhi1, Geng Yu-ling2, Geng Qing-feng3（1.Department of Space Equipment, Institute of Command and Technology of Equipment, Beijing 101416, China2. HwaCreate(China) Co.,Ltd, Beijing 100088, China）Abstract: The software radio is a kind of wireless equipment which is seasoned with multi communication standards. The paper designs a general software radio flat which adopts FPGA+DSP structure and uses high quality DDC and DUC chips.The system performance is tested by using various signals. The experiment results demonstrate that the system has well stability.Keywords:Software radio，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。
一种基于FPGA与DSP的数字射频发射机的设计与实现
一种基于FPGA与DSP的数字射频发射机的设计与实现成炜（中国电子科技集团公司第三十六研究所，浙江嘉兴314033）摘要：射频发射机作为通信系统中的重要设备，文章将设计一种基于FPGA与DSP的数字射频发射机。
主要利用DSP 芯片实现数字基带电路的运行，利用DSP进行编程，可以使数据信号完成封装与编码。
使用数字基带电路可以为用户提供很大便利，加强与上位机的通信效果，还可以提升组网等相关功能的水平。
发射电路利用了射频测试平台技术处理，同时结合模块化的结构设计方式。
关键词：FPGA；DSP；数字射频发射机；设计与实现中图分类号：TN927.2文献标识码：A文章编号：1673-1131（2019）02-0270-02我国的数字通信技术水平快速提升，数字射频发射机在无线通信等领域中被广泛使用。
基带数字电路与发射电路作为数字射频发射机的主要部分。
基带电路主要功能是想用户提供数据的传输接口，可以完成A/D、D/A变换、处理信号等相关功能。
发射电路可以对基带数字信号进行调制、滤波等。
在本文设计的数字射频发射机中使用了射频测试平台技术，可以为更换组件提供便利。
1基于FPGA与DSP的数字射频发射机设计理念基于目前我国器件的发展水平来看，若想完全实现射频数字化，难度很大，因此相关学者的研究重点都会在中频数字化方面。
中频数字化在对中基带信号进行处理的过程中，速率较低，通常都会利用DSP方案才能实现，还会结合各种软件将功能实现。
但对于数字变频方面，其较高的速率使DSP无法全部处理，及时其运算速度已经可以达到600MHz，但也不能将数字中频进行高效处理。
因此为了将在A/D采样后的信号高速处理相关问题解决，也成了中频以下软件无线电的研究重点。
目前相关人员提出了一种将关键元器件解决的有效办法，同时开始生成大量的数字中频产品，例如HSP50415等软件都可以促进软件无线电获得发展[1]。
另一方面，近几年来，FPGA技术获得快速发展，超大规模、超高速度的FPGA芯片大量出现，尤其FPGA芯片还具备快速逻辑进位、DDL等功能，可以使高速数字信号的处理拥有了可能，利用基于FPGA 与DSP的设计方法可以为实现数字射频发射机提供更加灵活、高效的方案，因此本文的研究重点就是FPGA与DSP在数字射频发射机中的应用。
采用DSP实现软件无线电系统的设计解析
文章编号:1672-4291(2007 Sup. -0140-03收稿日期:2007-05-30基金项目:陕西省科技厅资助项目(2006K08-G22 ; 陕西科技大学自然科学基金资助项目(ZX05-39 作者简介:王明伟, 博士, 研究方向为DSP 与软件无线电.基于DSP 的软件无线电系统设计与实现王明伟1, 李秦君1, 姚展2(1陕西科技大学电气与信息工程学院, 陕西西安710021;2咸阳师范学院物理学系, 陕西咸阳712000摘要:在对软件无线电系统体系结构分析的基础上, 采用DSP 处理器并运用快速原型法实现了的射频直接带通采样软件无线电的系统设计与实现, 实现信号的变换与处理. 关键词:软件无线电; 数字信号处; 快速原型技术中图分类号:TN911. 3 文献标识码:ADesign and realization of the software radio system based on DSPWANG M ing -w ei 1, LI Qin -jun 1, YAO Zhan 2(College of Electronics and Electrical Eng ineering , Shaanxi U niversity ofScience &Technology, Xi c an 710021, Shaanx i, China;Department of Physics, Xianyan Normal U niversity, Xianyang 712000, Shaanx i, ChinaAbstract:In addition to analyzing the architecture of SR, this paper completes the design of SR system w ith the radio frequency band -pass sam pling architecture and usesrapid system prototype method to realize it w ith DSP. This method of SR research is the innov ation to realize the processing or transforming of signals.Key words:software radio; DSP; rapid prototype 目前, 基于DSP 硬件的设计是可实现的一种设计, 它的设计通用性、灵活性比较好, 开发比较容易, 性能也较好.本文对软件无线电系统的体系结构进行分析, 并应用快速原型技术开发了基于DSP 硬件平台的软件无线电系统.1 体系结构考虑到DSP 的通用性、灵活性和开发调试比较容易等特点, 使用目前商品化的通用数字信号处理器作为完成信号软件处理的硬件核心, 所有的软件处理是通过对DSP 编程完成的. 这一方案的核心结构是A/D/A 十DSP 系统. 其中, DSP 系统包含单个或多个通用数字信号处理器. 系统工作时, 在发射通道上, 信源或者基带数字信号流入DSP 系统, 通过DSP 系统的处理, 输出期望的信号. 而在接收通道上, 流入的是射频或者中频的信号, 经过DSP 系统的处理, 得到基带数字信号或者最终的数据输出. 图1是软件无线电系统的原理框图, 图2是采用DSP 平台的系统框图.图1 软件无线电系统结构框图第35卷专辑陕西师范大学学报(自然科学版Vol. 35 Sup. 2007年11月Journal of Shaanxi Normal U niversity (Natural Science Edition Nov. 2007图2 基于DSP 的软件无线电系统框图2 软件无线电系统中DS P 器件选择采用的DSP 芯片TM S320C6711是美国德州仪器公司(T I 的TM S320C6000系列中较高性价比的一款浮点DSP, 具有优秀的性能价格比. 是现有DSP 芯片中运算数度最高的芯片之一. 该芯片在软件无线电系统的设计实现中主要优势有:(1 高速. T MS320C6711在150MHz 主时钟下具有高达900M FLOS 的峰值处理能力. 这是由于其内部具有8个并行的执行单元, 在单时钟周期内可以并行执行8条32位指令. 另外, C6x 处理器指令支持伪操作而且每个指令都可以是条件指令, 这也加强了它在通信系统应用中的表现. (2 无缝的外存储器接口. C6x 系列处理器不需要附加任何外部逻辑就可以直接连接几乎所有类型的存储器. (3 丰富的外设支持. C6x 系列处理器内部有多个DM A 控制器、多通道串(4 Matlab 的支持, 使得软件设计易于实现.数字下变频器(DDC 一般具有三大功能:下变频、采样率压缩(抽取和低通滤波, 其结构也主要由数字混频器、数字本振和低通滤波器组成. 本系统采用的是H arris 公司可编程数字下变频器(PDC HSP50214B. HSP50214B 的主要功能有三个:一是变频; 二是低通滤波, 其可编程FIR 滤波器还能设计成匹配滤波器; 三是采样速率转换. 大抽取因子范围提供了可设计成宽带或窄带数字信道的能力, 还提供了高的处理增益.3 调制解调及DSP 实现方法虽然通信信号的种类很多, 但是从理论上来说, 各种通信信号都可以用正交调制的方法加以实现. 已调信号的时域表达式为S (t =I (t cos (X c t +Q (t sin (X c t ,X t 是角频率. 调制信号的信息包含在I (t 和Q(t 内. 在数字域内实现时要对上式进行数字化,即 I ( cos (n X c /s +Q (n sin (n X c /X s ,X s 为采样频率的角频率. 本设计中发射机发射频率范围为0. 5~500MHz. 为了便于实现, 把所要输出的信号分为两种情况加以处理:当载波频率低于20MHz 时, 由上变频产生所需要的信号, 输出经过D/A , 滤波和放大后直接发射出去. 当载波频率大于20MHz 时, 经两次变频后输出, 先把上变频输出信号的载波固定在某个频率上(20MHz , 经过D/A, 滤波、放大后与1480MH z 的一本振相混, 得到二中频(1500MHz , 然后将二中频信号与二本振(1520~2000MH z 相混, 输出所需要的频率.4 开发流程基于DSP 硬件平台时, 开发环境代码与硬件系统的关系示意如图3所示. 在快速原型软件无线电系统开发方案中, 系统实现数字信号处理的软件代码是根据环境对模块的定义生成的. 开发者需要干预软件的生成过程, 在开发环境对模块的定义中,引入软件无线电的新算法、新思想, 并创建新模块. 快速原型开发的一般流程是将一般的开发环节和流程与软件无线电技术的特点及M atlab 的各类工具应用方式相结合, 得到具体开发流程, 包括软件设计、硬件设计环节.图3 基于DSP 硬件平台的开发环境代码与硬件系统关系示意图4. 1 软件设计本文利用Matlab 软件首先对系统做出分析, 然后按照功能和信号流向将系统功能拆分为各个功能模块. 在模块拆分好后, 采用Simulink 进行系统的建模. 对于Simulink 中存在的模块, 直接加以应用; Sim 专辑王明伟等:基于DSP 的软件无线电系统设计与实现141的模块, 采用S 函数模块表达. 在系统模型构建的同时, 对于S 函数模块, 需要进行算法研究, 然后通过编写S 函数源文件, 完成对算法的描述. 系统建模和S 函数算法描述一起构成了说明环节. 系统的软仿真工作是在Simulink 中完成的, 通过软仿真工作, 可以初步分析算法性能和时间上的消耗. 但是与一般的快速原型流程不同, Matlab 中的软仿真是软件仿真, 只能完成算法的验证, 与硬件结构没有发生联系. M atlab 中进行软件无线电系统快速原型化开发的软件设计环节如图4所示.图4 Matlab 环境下的软件开发4. 2 硬件设计在完成软仿真工作后, 系统的开发进入硬件环节. 硬件环节主要完成系统的代码生成、硬仿真、调试等工作. 在硬件环节中, 也会发现软件环节中的错误和不足, 还会出于性能考虑, 重新修改软件环节. 根据硬件平台的不同, 在M atlab 环境中进行开发所需要应用的工具与工作流程也存在差异. 采用基于DSP 的硬件平台时, 由DSP 来完成信号处理与比特流处理的任务, 快速原型工作的任务是DSP 软件的快速生成和外围可编程器件辅助电路的快速生成. 如果目标系统所采用的硬件平台, 还没有得到M atlab 的直接支持, 那么, 开发者应当按照上述流程, 首先编写. tlc 文件和. tmf 文件, 规定代码生成的风格, 实现对硬件平台的描述. 随后, 运行RTW, 并在其中指定所应用锝. tlc 文件和. tmf 文件, 生成代码. 生成代码后的硬仿真有两种方式L441, 其一是将RT W 生成的代码下载到目标系统硬件平台中, 在应用环境中进行仿真, 采用硬件平台所提供的测试工具进行测试; 其二是采用Simulink 和RT W 相结合的外模式仿真, 在RTW 运行前, 指定外模式并, 成的代码下载到目标系统, 然后将仿真结果反馈到Sim ulink 和Matlab 环境中进行观测, 并在系统运行时调整一些系统模型中的参数, 立即观察参数变化的效果. 开发流程的软件环节与图4所示相同, 而硬件设计环节包括硬件描述、代码生成、硬件仿真等部分, 如图5所示.图5 基于DSP 硬件平台的硬件设计5 结论在介绍了软件无线电的体系结构的关键技术和实现难点的基础上, 提出了运用快速原型法实现基于DSP 硬件平台的射频直接带通采样软件无线电的系统设计, 在设计中结合Matlab 中的, M athWorks 公司与TI 公司联合开发的工具包一M atlab link for CCS Development Tools 和Embedded Target for the T I TM S320C6000TMDSP Platform 的使用. 将快速原型的思想引入到了软件无线电的系统设计, 设计及实现基于DSP 硬件平台的软件无线电系统. 参考文献:[1]魏峥. 基于高性能DSP 的软件无线电平台设计[J]. 微计算机信息, 2007(1/2 :198-200.[2]武晓光, 丁新宇. 利用M atlab 和Simulink 对DSP 进行系统级的设计方法[J].电子设计应用, 2003:353-355.[3]程心欲, 姜胜林. 软件无线电的硬件体系研究[J]. 计算机与数字工程, 2005, 33(5 :33-35.[4]华光学, 严家明. 软件无线电中调制识别算法的研究[J]. 计算机仿真, 2005, 22(4 :126-128.[5]任丽香, 等. T M S320C6000系列DSP 的原理与应用. 北京:电子工业出版社, 2001:197-233.1责任编辑强志军2142 陕西师范大学学报(自然科学版第35卷。
基于DSP的软件无线电基频发射机的设计与仿真
基于DSP的软件无线电基频发射机的设计与仿真软件突破了传统的无线电台以功能单一、可扩展性差的硬件为核心的设计局限，强调以开放性最简硬件为通用平台，尽可能地用法可升级、可重配置的应用软件来实现各种无线电功能。
用户在同一硬件平台上可以通过配置不同的应用软件来满足不同时光、不同环境下的不同功能需求，具有很强的灵便性和开放性。
(数字信号处理器)靠着灵便性、精确性、稳定性、可重复性、体积小、功耗小、易于大规模集成，特殊是可编程性和易于实现自适应处理等特点，给数字信号处理带来了巨大的进展机遇。
基于上述优点，用DSP实现基于软件无线电技术的基频放射机，不仅降低了产品的成本，减小了设备体积，满足系统的需要，而且随着DSP 处理速度的不断提高，可将内插等复杂运算集成到DSP中，彻低由软件实现，比现有的单芯片放射机具有_更大的灵便性和可控性。
在资源充沛条件下，可以实现多通道信道化。
1 理论基础
1.1 正交变换理论
正交变换分解在信号处理中有着极其重要的作用，是软件无线电的基础理论之一。
因为希尔伯特(Hilbert)变换可以提供90°的相位变幻而不转变频谱重量的幅度，即对信号举行希尔伯特变换就相当于对该信号举行正交移相，使它成为自身的正交对。
实信号x(t)的希尔伯特变换定义为x(t)与h(t)=1／(πt)的卷积，表示为：
在DSP中处理的是离散的数字信号，由此离散希尔伯特变换中的h(n)
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基于高性能DSP的软件无线电平台设计
魏峥：硕士研究生 基 金 项 目 ： 国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 资 助 （９０２０４００１）
理。而 ＣＰＬＤ 由 于 其 器 件 特 性 限 制 ， 一 般 用 作 主 控 模 块 或 主 控 指令翻译器。
现代宽带无线数字通信系统要尽量使用数字信号处理方 法 来 增 加 可 靠 性 ， 因 此 要 使 用 宽 带 Ａ／Ｄ 和 Ｄ／Ａ， 但 是 由 于 器 件 性 能 局限 ， 我 们 一般 情 况 下 选 择 在 中 频 处 使 用 Ａ／Ｄ， Ｄ／Ａ。 本 平 台 Ａ／Ｄ 使用 １２ｂｉｔ 的 ＡＤ９２３５， 最 高采 样 率 为 ６５ＭＳＰＳ， 如 果 中 频 低 于 ６５ＭＨｚ， 我 们 可 直 接 对 中 频 信 号 进 行 采 样 ， 如 果 中 频 频 率 较 高， 可 以 采 用 带 通 采 样 的 方 法 。Ｄ／Ａ 使 用 １４ｂｉｔ 的 ＡＤ９８５７， ２００ＭＳＰＳ， 实现中频输出。
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《 现场总线技术应用 ２００ 例》
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ＤＳ 中是 ＤＳＰ 工作在 ６００ＭＨｚ 时的数据 ＦＰＧＡ 作 为 ＤＳＰ 的 硬 件 协 处 理 器 能 够 增 强 功 能 ， 改 善 吞 吐 量 ， 减 小 系 统 成 本 。 本 平 台 上 的 ＦＰＧＡ 较 小 ， 只 有 １００ 万 逻 辑 门， 在此平台上主要作为 ＤＳＰ 的协处理器。ＣＰＬＤ 为主要用 于 完成主控指令的转换。 ２．１ ＤＳＰ 体系结构简介 平 台 上 使 用 的 高 性 能 ＤＳＰ ＴｉｇｅｒＳＨＡＲＣ２０１ 主 频 ６００ＭＨｚ， 其主要特点是能够进行多指令并行执行， 芯片内部集成了一些 专用处理模块， 用以保证一些较为复杂的运算指令也能在一时 钟周期处理完毕。 ＴｉｇｅｒＳＨＡＲＣ２０１ 内 部 主 要 模 块 ： （ １） 两 个 运 算 模 块 ， 可 以 并 行执行计算， 且每个运算模块每周期能完成 ２ 条运算指令， 大 大增强了数字信号处理能力， 支持定点和浮点运算； （ ２） 两个整 数 ＡＬＵ， 能提供强大 的 地 址产 生 能 力和 通 用 的整 数 操 作； （ ３） 六 块片内 ＤＲＡＭ 共 ２４Ｍ ｂｉｔ， 每 块 ４Ｍｂｉｔ， 用于 存 储 指令 和 数 据， 这 种 分 块 ＤＲＡＭ 结 构 使 得 ＤＳＰ 可 以 在 取 指 的 同 时 访 问 数 据； （ ４） 三条相互独立的 １２８ｂｉｔ 宽片内数据总线， 使得指令行能包括 ４ 个 ３２ｂｉｔ 指令 ， 且 提 供了 许 多 并行 操 作 以简 化 编 程。例 如 ， 一 条 指令行可以让 ＤＳＰ 有条件的在两个运算模块 中 分 别执 行 乘 ， 加 和减操作， 且可以同时跳转到程序的其它地方。每条片内数据 总线都与六个片内 ＤＲＡＭ 相连， 用以保证片内指令和数 据 的 并 行高效传输。 ＴｉｇｅｒＳＨＡＲＣ２０１ 外 部 接 口 ： （ １） 一 个 总 线 接 口 ， 数 据 线 可 配 置 为 ６４ｂｉｔ 或 ３２ｂｉｔ， 地 址 线 ３２ｂｉｔ； （ ２） 四 个 Ｌｉｎｋｐｏｒｔ 接 口 ， 采 用 ＬＶＤＳ 技术， 每个接口能 提 供额 外 的 全复 用 ４ｂｉｔ 接 收和 发 送 能 力 ， 其 最 大 传 输 速 率 ５００Ｍｂｙｔｅｓ／ｓ， 用 于 处 理 器 间 的 点 对 点 高 速 数据传输， 为 数 据 传输 提 供 了又 一 种 途径 ， Ｌｉｎｋｐｏｒｔ 接 口 也是 本 平台的最大特点之一。 ２．２ 数据调度方法 数据调度的原则是： 尽量减少芯片间的数据传输量。因为 芯片间的数据传输要走 ＰＣＢ 板的数据线， 其数据传输速率 相 对 较低， 而且过于频繁的板级数据传输容易造成系统调度冲突， 不 便 于 处 理 。 但 是 此 ＤＳＰ 支 持 一 个 特 殊 的 数 据 传 输 接 口— —— Ｌｉｎｋｐｏｒｔ 接口， 可以在很大程度上缓解此问题。 使 用 ＤＳＰ 的 Ｌｉｎｋｐｏｒｔ 接 口 分 别 实 现 ＤＳＰ 与 ＤＳＰ， ＤＳＰ 与 ＦＰＧＡ 之间的点对点高速数据传输 ， 这样 可 满 足数 据 调 度原 则 ， 使 得 系 统 总 体 调 度 变 得 较 为 简 单 。总 线 接 口 只 要 负 责 控 制 指 令 和小量数据的传输就可以了。如果两个 ＤＳＰ 要对同一批数据分 别进行处理， 那么这时候就要走总线接口， 使用广播的方式进 行数据传递， 即两个 ＤＳＰ 可以同时接收数据 ， 以 减 少数 据 调 度。 平 台 上 有两 个 ＤＳＰ， 根 据系 统 运 算量 需 求 来确 定 使 用 一 个 或 者 两 个 都 用。ＤＳＰ 间 可 以 形成 了 一 个处 理 链 ， 也可 以 配 置 成 两 个 ＤＳＰ 并行处理。 为了 使 得平 台 便 于 调 度 ， 所 以 可 在 平 台 上 将 ＦＰＧＡ 或 者 一 个 ＤＳＰ 设置为从属器件。在 ＦＰＧＡ 中设置控制寄存器和状态寄
（最新版）软件无线电信道处理的DSP实现毕业设计
（最新版）软件⽆线电信道处理的DSP实现毕业设计软件⽆线电信道处理的DSP实现摘要软件⽆线电（SDR）作为⼀种新的⽆线通信概念和体制近年来浮出⽔⾯,⽇益受到国内外相关通信⼚商的重视。
它使得通信体制具有很好的通⽤性、灵活性和可配置性,并使系统互联和升级变得容易。
软件⽆线电的基本概念是把硬件作为⽆线通信的基本平台，把尽可能多的个⼈通信功能⽤软件实现，是⼀种⽤软件来实现物理层连接的⽆线通信设计。
本⽂重点研究了软件⽆线电中不同信道的处理技术,其技术关键在于构建不同频段的数字滤波器，通过滤波器进⾏不同信道信息的接收处理。
在建⽴软件⽆线电信道模型的基础上,利⽤MATLAB实现多阶FIR滤波器的设计,并将算法移植到DSP软件设计当中, 并构建基于DSP的硬件平台，使算法在硬件平台的运⾏结果达到软件⽆线电的信道处理要求。
通过本课题的研究，掌握软件⽆线电信道的DSP实现⽅法，重点研究软件⽆线电中的信道处理算法，通过仿真，选择合适的滤波算法，并构建基于DSP 的硬件平台，使算法在硬件平台的运⾏结果达到SDR的信道处理要求。
关键词：软件⽆线电信道数字信号处理 FIR滤波器SDR Channel Processing Based On DSPAbstract The basic concept of software radio is that . More and more function of personal communication is realized by software.Software radio is the design of wireless communication which realizes the by software.The papermainly studies the processing technique of different channels in SDR (Software Defined Radio). The key technique is to design digital filters of different frequency bands to receive the information of different channels. Based on founding the model of SDR channel processing use MATLAB to realize the design of FIR filters by setting different parameters and transfer the arithmetic to DSP software design. After that use CCS to simulate the FIR filter. The effect can reach the demand of channel processing for SDR.Key words SDR channel DSP FIR filter引⾔以现代通信理论为基础,以数字信号处理为核⼼,以微电⼦技术为⽀撑的软件⽆线电⾃从1992年由JooMitola提出以来,在最近⼏年取得了引⼈注⽬的进展,引起了包括军事通信、个⼈移动通信、微电⼦以及计算机等电⼦领域的巨⼤关注和⼴泛兴趣。
一种基于DSP Builder的软件无线电调制器的设计与实现
一种基于DSP Builder的软件无线电调制器的设计与实现孙旭;李哲英;钮文良
【期刊名称】《中国集成电路》
【年(卷),期】2007(16)10
【摘要】针对基于FPGA的DSP技术,本文提出了一种基于DSP Builder的软件无线电调制器的设计方法,在DDS的理论基础上,采用DSP Builder软件,设计了具有FSK、PSK、ASK调制功能的数字中频调制器.文中讨论了调制载频的一般理论,并将推导出的相关理论结果运用到仿真调试中,最后在FPGA芯片上验证了调制器的系统功能.
【总页数】5页(P46-50)
【作者】孙旭;李哲英;钮文良
【作者单位】北京交通大学电子信息工程学院电子工程系;北京联合大学信息学院;北京联合大学信息学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN4
【相关文献】
1.基于DSP Builder的数字调制器设计 [J], 许碧荣;吴祯芸
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3.基于DSP Builder的OQPSK调制器设计及FPGA实现 [J], 郑希;王和明
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5.基于DSP Builder的数字调制器设计 [J], 许碧荣;吴祯芸
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引言
软件无线电突破了传统的无线电台以功能单一、可扩展性差的硬件为核心的设计局限，强调以开放性最简硬件为通用平台，尽可能地使用可升级、可重配置的应用软件来实现各种无线电功能。
用户在同一硬件平台上可以通过配置不同的应用软件来满足不同时间、不同环境下的不同功能需求，具有很强的灵活性和开放性。
DSP(数字信号处理器)凭着灵活性、精确性、稳定性、可重复性、体积小、功耗小、易于大规模集成，特别是可编程性和易于实现自适应处理等特点，给数字信号处理带来了巨大
的发展机遇。
基于上述优点，用DSP实现基于软件无线电技术的基频发射机，不仅降低了产品的成本，减小了设备体积，满足系统的需要，而且随着DSP处理速度的不断提高，可将内插等复杂运算集成到DSP中，完全由软件实现，比现有的单芯片发射机具有_更大的灵活性和可控性。
在资源充足条件下，可以实现多通道信道化。
1 理论基础
1.1 正交变换理论
正交变换分解在信号处理中有着极其重要的作用，是软件无线电的基础理论之一。
由于希尔伯特(Hilbert)变换可以提供90°的相位变化而不改变频谱分量的幅度，即对信号进行希尔伯特变换就相当于对该信号进行正交移相，使它成为自身的正交对。
实信号x(t)的希尔伯特变换定义为x(t)与h(t)=1／(πt)的卷积，表示为：
在DSP中处理的是离散的数字信号，由此离散希尔伯特变换中的h(n)可以表示为：
则离散信号x(n)的离散希尔伯特变换可以表示为：
由此可见，离散希尔伯特变换器可以由FIR(有限冲击响应)滤波器来实现，可以用窗口法来设计FIR滤波器实现希尔伯特变换。
利用矩形窗设计的55阶FIR滤波器幅频响应如图
1所示。
但要注意的是，利用FIR滤波器实现希尔伯特变换将会使输出信号延迟N／2(N为滤波器系数长度)，而且输出信号的前N个数据和最后N个数据也是不对的，因为此时输入数据
已经为0。
1.2 内插理论
所谓整数I倍内插是指在两个原始采样点之间插入(I-1)个零值，若设原始采样序列为
x(n)，则内插后的序列xI(m)表示为：
内插过程如图2所示，其为I=3倍的内插，可见图2(b)中每个原抽样点之问插入了2个零值。
内插后的信号频谱为原始序列谱经I倍压缩后得到的谱。
因此，要恢复原始频谱，必须对内插后的信号进行低通滤波(滤波器带宽为π／I)。
经过低通滤波后的波形如图2(c)所示。
可见，原来插入的零值点变为的准确值，经过内插大大提高了时域分辨率。
2 基频发射机的仿真系统设计
2.1 基频发射机的模型
给定一种调制方式，就可以计算出与其相对应的两个正交分量。
一般情况下，基频发射机输出信号的采样率要大于最高载频的2倍以上，但基带正交信号的采样率并不需要如此高速的数据流，只要输出大于2倍信号带宽的数据流就可以，否则将会对DSP处理速度提出过高的要求。
但是，为了使产生的基带信号与后边的采样速率相匹配，在进行正交调制(与两个正交本振混频)之前必须通过内插把低数据率的基带信号提升到最终采样频率上。
因此，适应于各种调制方式的基频发射机模型如图3所示。
2.2 基频发射机的仿真系统设计
假设输入信号为语音信号，基带信号的带宽为B=4 kHz，对其进行频率为fs1=20 kHz 的采样并进行正交化。
混频频率fc=40 kHz，对cos 2πfct与sin 2πfct的采样率为fs3=400 kHz，因此内插比I=fs3／fs1=20，为了减少内插抗混叠滤波器的系数长度，减小抗混叠滤波器的实现难度，采用2级内插实现，第1级实现I1=4倍内插，第2级实现I2=5倍内插。
内插抗混叠滤波器采用凯撒窗的FIR滤波器实现，其中δ=δp=δs=0.001，分两级实现后，每一级δ1=δ2=30 dB，这样大大简化了抗混叠滤波器的结构。
实现结构如图4所示。
3 仿真结果及分析
基频发射机的仿真结果如图5所示。
基频发射机的仿真实现是利用TI公司推出的DSP集成软件开发环境CCS(Code Composer StudioV3.0)进行的，在CCS中配置为TMS320C6713。
TMS320C6713是TI公司在TMS320C6711基础上新近推出的C6000系列新一代浮点DSP芯片，它可以在255 MHz的时钟频率下实现1 800 MIPS(百万条指令每秒)／1 350 MFLOPS(百万次浮点运算每秒)的定点和浮点运算，可以满足高速数据采集和实时控制系统对信号处理速度的要求。
为了方便验证CCS仿真实现的正确性，取输入信号为f=3 kHz的单频余弦信号，如图5(a)所示；经正交变换后为同频的正弦信号，如图5(b)所示；经基频发射机调制后，输出结果相当于单边带调制，为单频f=37kHz的余弦信号，如图5(c)所示，其频谱如图5(d)所
示，可见实现结果正确。
4 结束语
本文对单信道的基频发射机进行了CCS仿真实现，证明基于软件无线电技术和DSP实现基频发射机具有更大的优越性。
但由于目前DSP处理速度的限制，采样率不宜过高，因此限制了输出射频的提高。
本文所讨论的基于DSP基频发射机的实现为构建真正意义上的软件无线电发射机提供了前提条件，后续工作将研究其DSP的具体实现。