基于SCA软件无线电硬件平台的设计
基于SCA的SHP组件动态部署方案
MHA L通信设备是一 个底层 的通信模型 ,它为系统硬件 平台中不同 C 上的波形组件 ,以及硬件 之间的通信提供标 E
准的协议和接 口,可有效提高波形应用 的可移植性。MHA L
通信设备包括 MHA L发送节点和 MH AL接收节点 ,MHA L 通信设备结构如图 2所示 ,其中 ,MH AL发送节点接收来 自 组件的发送数据 ,以及相关地址参数信息 ,然后按照调制解 调级硬件抽象层消息格 式对发送数据进行 MHA L消息封装 ,
最后 由底层驱动发送至 目标 C 。MH L 接收节点接收来 自 E A 底层驱动的 MHA L消息 ,并将解析 出来 的数据发送至组件 。
dn mi dpo meto p cai dHad r rcso(HP. nodrt ov epo lm,hsp prpo oe HP cmp n n y a c y a c ely n nS e i z rwaePo esrS ) I re oslet rbe ti a e rp ssaS o o e t n mi le h d
中 圈分类号:T 31 P0・ 6
基于 S A 的 S C HP组件 动 态部 署 方案
刘 青 ,施竣武 ,曹 凯
(. 1 西南 电子 电信技术研究所 ,成都 604 ;2 国防科学技术大学 电子科学与工程学院 ,长沙 4 07) 10 1 . 10 3
摘
一
要 :在软件通信体系结构(C ) S A 中,调制解调级硬件抽象层( A ) MH L 规范不支持专用硬件处理器(H ) S P 中组件 的动态部署 。为此 ,提 出 种基于 S A 的 S P C H 组件动态部署方案 。 介绍 MH L通信机制 , A 设计硬件装配描述文件和硬件组件 描述文件 , 在此基础上实现动态部署 。
软件定义无线电部署管理器设计
收稿日期:2019-08-09作者简介:陈晓红(1995-),女,武汉船舶通信研究所硕士研究生,研究方向为软件无线电;包晓燕(1981-),女,中船重工第722研究所高级工程师,研究方向为软件无线电。
0引言软件定义无线电(Software Defined Radio ,SDR )技术具有互操作性强、易升级、绿色节能等优点[1-2],得到了广泛应用,特别是在舰船通信领域,软件无线电技术展示出独特优势[3]。
传统舰船通信系统电台种类繁多、功能单一且灵活性差。
外军已将软件无线电技术应用于舰船通信设备,构成了完全集成的通信系统[4]。
软件定义通信装备功能已成为一种趋势,我军须从实际出发,制定合适的目标和策略,利用现有技术不断提高装备性能,改变传统舰船通信系统结构,缩小系统体积,精简系统控制与管理,且确保与现有设备通信稳定[5-6]。
目前国内已开展软件无线电方面的研究,实现了设备向板卡集成、板卡向软件集成,提高了通信系统集成水平,正推动软件无线电应用向数字化、多模式、抗干扰性更强的方向发展[7]。
美军联合战术无线电系统(Joint Tactical Radio System ,JTRS )计划基于软件定义无线电的思想,制定软件通信体系架构(Software Communication Architecture ,SCA )规范。
目前应用最广泛的是SCA 2.2.2规范,该应用推动了第二代SDR 技术的市场应用[8]。
目前该规范最新版本SCA 4.1于2015年8月发布[9]。
SCA 4.1相比于SCA 2.2.2来说,能够支持不同的传输机制、不同量级的架构,可以根据具体应用场景优化核心框架,采用“推”模型,减少函数调用总次数,这些新特点可提高系统安全性、灵活性和可用性[10-13]。
目前软件定义无线电装备还处于研制初期阶段,依托SCA 架构的波形部署控制软件相关研究屈指可数,因此基于SCA 4.1规范的软件定义无线电部署管理器研究具有重要意义。
基于SCA安全规范的无线电加密子系统设计
基于SCA安全规范的无线电加密子系统设计
王赢;汪立新
【期刊名称】《计算机应用与软件》
【年(卷),期】2010(27)10
【摘要】针对无线电信息传输存在的安全性问题,通过对无线通信系统中加密体系结构的深入研究,结合软件通信体系结构安全规范执行措施,对加密体系结构的核心模块加密子系统进行了设计,并详细描述了该子系统内部各结构模块的工作原理和主要功能.设计的加密子系统为用户与无线电之间的传输信道实施加密,达到了安全通信的目的.
【总页数】4页(P284-287)
【作者】王赢;汪立新
【作者单位】杭州电子科技大学电子与信息系统研究所,浙江,杭州,310018;杭州电子科技大学电子与信息系统研究所,浙江,杭州,310018;通信系统信息控制技术国家级重点实验室,浙江,嘉兴,314001
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.基于SCA规范的软件无线电系统设计 [J], 王庆生
2.基于SCA软件无线电硬件平台的设计 [J], 赵秋明;沈博;胡晓鹏
3.基于SCA的软件无线电台配置管理设计 [J], 吴非;廖文瑜;牛吉凌
4.基于SCA的新型软件无线电系统设计与实现 [J], 张彦宇;吴俊;方志军;赵嵩源;朱伏生
5.基于SCADE需求分析和用例设计在新型列控系统RMU子系统的应用 [J], 李春慧;曹欣
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基于SCA的无线通信波形的DSP软件设计方法
广州 5 1 0 6 6 3 ) ( 广州海格 通信集团股份有限公司
摘
要 论 文提出了一种适用于软件无线 电( S C A) 架构 的无线通信 波形 的 DS P软件设计方法 , 通过 对 D S P软件进行
组件划分 和加入 硬件 抽象 层 , 使得多种波形组件能够运行在统一 的硬 件平 台上 , 并方便 地实现软件 与硬件 的分离以及波形
G P P上。作为无线通信信号处理的核心器件 , D S P
承 载 了最重 要 的一部 分算 法 , 而 由于 它必 须兼 顾 信
号 处理 的 实 时 性 以 及 S C A 架构 的灵活 性 , 因 此 分 工作 。
l 操作系统 l 硬件驱动库 l I I O p e r a t i o n S y s t e m l I " a r d w a r e D r i v e r L i b l
图 1 基于 S C A架构的 D S P软 件 组 成
操作 系 统提供 了各类线 程 和信 号量 支 持 , 为硬
D S P软件的可移植性也是 S C A 中较为复杂的一部 件抽象层和波形组件 的运行提供 了必要 的软件环 境。 对 于T i 的D S P 芯 片而 言 , 目前可 以支 持 的操
wa r e p l a t f o r m ,a n d t h e l o a d i n g a n d u n l o a d i n g c a n b e ma d e e a s i l y .
K ey Wo r d s S CA .wa v e f o r r n ,HAL Cl a s s Nu mb e r TP 3 9 1
1 引言
波形 软件 具 有 可 移 植 性是 软件 无 线 电 的重 要
SCA规范下FPGA的硬件抽象层设计
避钎寥 密
V1 o o2 . . N2 1
Fb 00 e .2 1
d i O 9 9 .s .5 3 4 9 . 1 .20 4 o: . 6 /i n1 6 - 7 52 00 .2 l3 js 0
SA C 规范下F G 的硬件抽象层设计 PA
A I 行 调 用 即可 ,这将 极 大地 减 小 硬 件 平 台结 P进
构对 软件 设 计 的影 响 .有效 地 降低 对重 要 软件 组 件接 口进 行重新 编 写 的可能性 。
11 基 本 概 念 .
件 fP A F G )将 不 可 避免 的需 要应 用 到 S A的 硬件 C
平 台 中 。 目前 ,F G P A并 不 支 持 C R A中 间件 , OB
应 用 软件 的设 计 与 通 用硬 件 平 台 的开 发 相 分离 , 尽 可 能减 小 硬件 平 台的 具体结 构 对应 用 软 件设 计
的 影 响
软件定 义无 线 电具有 很强 的灵 活性 。 由于软 件无 线 电 的诸 多优 点 ,美 军 的联 合 战
术 无 线 电 系统 ( R 1计 划 采 用 了软 件无 线 电 的 J S T 设 计 思 想 ,并 定 义 了软 件 通 信 体 系 结 构 (C 1 S A
故 不 能直 接 应用  ̄ S A体 系结 构 中。另 外 。 由于 ]C FG P A芯片 的外 部 输 入/ 出端 口没 有像 通 用 处理 输 器 和D P 片那 样 从 应用 程 序 中抽象 出来 。当 每 S芯 次 应用 程序 代码 移植 到新 的平 台 时 .这 些 接 口都
收 稿 日期 :0 9 0 — 0 20 — 8 2
SCA数字基带芯片的设计技术
SCA数字基带芯片的设计技术文章通过对SCA 架构的研究,论证了基于SCA 架构的数字基带芯片的可行性、芯片的原型设计方案以及芯片的设计验证流程,以期推进软无便携设备的研制。
【摘 要】【关键词】软无 SCA 片上可编程系统原型设计 便携设备范宏宇 张 欣 中国电子科技集团公司第七研究所收稿日期:2012-06-13责任编辑:陈雍君********************1 概述随着移动通信技术的发展,设备的多模能力要求、灵活性要求和开放性要求越来越高,软件无线电是满足设备多项能力要求的代表性技术之一。
软件通信架构(S C A ,S o f t w a r e C o m m u n i c a t i o n Architecture)技术通过增加软件的可重用性保证硬件设备通用性和整个系统的开放性及可扩展性,在美军的JTR系列电台中被选为软件无线电标准。
采用SCA技术,便携式设备的体积,功耗问题也随之而来。
芯片化是设备小型化、低功耗的必要保障,同时可以提高设备可靠性、维修性。
本文论证S C A 技术芯片化的可行性、芯片的原型设计方案以及芯片的设计验证流程。
其原型平台基于可编程系统嵌入完整的SCA_OE(SCA的基础环境),并结合I P 复用的F P G A /D S P 技术,使其符合SCA功能的RTL层设计规范,满足采用SCA架构的中低速背负台、手持机等便携电台设计器件选型需要。
2 SCA 架构芯片的可行性设计S C A 数字基带处理器的目标是按照S C A 规范,在通用SoC芯片中增加数字信号处理硬件引擎以实现电台Modem的功能,最终以单芯片封装形式,实现ARM核、系统总线、外设接口和SCA组件集成,满足采用SCA架构的手持/背负等便携电台设计需要,有效减少软件化便携设备的开发难度,缩短SCA架构的设备的研制周期。
从技术原理方面分析,一个完整的SCA架构通信设备包括SCA硬件平台、SCA软件和射频硬件接口及处理器的I/O接口,如图1所示。
基于SCA架构的软件无线电数字系统主板设计
性、 兼容性 良好的接 口定 义语 言(D ) I L 所描述 。
AD, / 系统 主要 实现软件无线电 中频信号 的处 / DA子 理 以及模数/ 数模转换 。模拟子 系统主要 由混频器 、 射频 放大器 和天线组成 , 主要实现 中频模 拟信号 与射频模拟
3 0
2 第5第4(第7 ) 0年 3 2 总 3期 1 1 卷 期 5
P r & )Ⅱ a o s at s p c n l
器件与应用l
理 后端接 口( P E 、 V B ) 通用 串行 总线接 口( S ) U B 以及 S / D M 控制接 口 Mc 。
单位周期 指令数更是 高达 47 2MI。这款芯 片 由于集 5 / s 成 了带 MMU功能 的A M 内核 , R 9 常用的嵌 人式操作系统
( Ln x Wi E, x rs都可 以移 植到该 平 台上 , 如 iu , n V wok) C 并 且 A M和 D P R S 可通 过 T 提供 的 C dcE g e l o e n i 实现无 缝 n
生成 ;)数字基 带信 号的生成和处理 ;) 3 4 实现数字基 带
信号 的上变频与数字 中频信号的下变频。
按 照 以上 功能来 划分本 系统 主要 由2 个部 分组成 :
1 )嵌 入式子 系统 , 主要 完成上述 的前两 项功 能 ; )F . 31 存储器模块 2 P . G A数字子系统 , 主要实现上述后两项功能 。
成 。本文 只介绍软件无线 电平 台的数字系统主板的电路
设计方案 。
音频 音频 输 出输人
图2 嵌入式子 系统框 图
基于SCA安全规范的无线电加密子系统设计
Ab t a t sr c
Ai n t h e u t rb e i rn mi in o d o if r t n i h a e e d sg e r po r p i s b s se w ih mi g a e s c r y p o lm n ta s s o fr i n o mai ,n t e p p rw e in d a c y tg a h c u —y tm h c t i s a o
全规范的实例化。它独 特的信息加解密方式 、 密钥管理 、 密码 登
0 引 言
信息 化时代 的到来改变 了现代 战争的格局 , 战争 的方式 已 经转变到小规模局部信息化战争 。信息化 战争 的焦点是通信 系
统的安全性战争 , 台的安全性越 高 , 干扰能力越强 , 电 抗 就意味 着在残酷 的信息战 、 密码战中处 于相对有利 的位置 , 一定程度上
DESI GNI NG RADI CRYPToGRAPHI SUB. o C SYSTEM BAS ED ON S CA SECURI TY PECI CATI S FI ON
W a g Yig n n
W a g Lii n xn ・
(ntuefEet nca dI om t nSs m, nzo az U i rt, n zo 10 8,hj n C ia Istto l r i n n r ai yt HaghuDini nv syHagh u3 0 1 Z eag,hn ) i co f o e ei i 。 N t n l a o tr nom tnC nrl e nl y o o u i t n £ Jaig34 0 ,h in , hn ) ( ai a Lbr oyo frai o t c oo f r mm n ai e ixn 1 0 1Z eag C ia o a fI o nuci i eipe ettnm aue fota o m nct na ht t e( C n ojnt nwt t l nao esr o sf r cm u i i r i c r S A)scryseict nT ew ri r cp o hh m m i s w e ao c e u eui pc ao . h okn pi il t i f i g n e adma ru co f ahs utr m d l i tesbss m a l ec bdi dti T eds ndc p gahc u — s m ecyt te n j nt no ec t c e o uen h u — t r a odsr e e l h ei e r t rpi sbs t nrpsh of i r u ye e s i n a. g yo ye
基于SCA软件无线电的数字中频系统设计
1002-8692 ( 2011 ) 23 -0059-04基于SCA软件无线电的数字中频系统设计赵秋明丁云,翟江辉桂林电子科技大学信息与通信学院,广西桂林541004[摘要]数字中频是软件无线电平台的核心组成部分,对A/D,D/A性能有很高的要求。
根据软件无线电SCA规范,在已有的基带系统基础上,通过对器件选型、参数设定、滤波器设计等关键部分的详细分析,设计了一套与之匹配的数字中频系统,主要包括AD6645完成模数转换,AD9772A完成数模转换,以及CDCM7005专用时钟芯片为各部分提供时钟。
该数字中频系统以FPGA为桥梁,由DSP管理系统进行统一管理,具有完全的可编程性,允许通过加载不同的软件来实现不同的功能。
数字中频;软件无线电;SCA;带通采样TN911.72ADesign of Digital IF System Based on SCA Software Defined Radio ZHAO Qiuming DING Yun ZHAI Jianghui 广西壮族自治区(省级)重点实验室主任基金项目(10913)须至少通过降压@@[1]杨小牛,楼才艺,徐建良.软件无线电原理与应用[M].北京:电子工 业出版社,2002.@@[2]潘琦,张福洪.一种中频系统的设计[J].电子器件,2007,30 (4):1359.@@[3]王永纲,张万生,石江涛,等.通用无线数据通信平台的研制[J].核 电子学与探测技术,2005,25(2):139-140.@@[4]徐兴福.ADS2008射频电路设计与仿真实例[M].北京:电子工业出 版社,2009.@@[5]张福洪,杨小海,栾慎吉.基于AD9516的宽带高动态数字中频系统 采样时钟设计与应用[J].电子器件,2009,32(6):1072.2011-07-10。
一种综合射频系统SCA软件平台的设计与实现
一种综合射频系统SCA软件平台的设计与实现一、引言综合射频系统是一种综合了射频信号处理与数字信号处理的系统,可以实现对射频信号进行采集、处理和调制解调等操作。
随着无线通信技术的快速进步,综合射频系统在军事通信、无线电广播、航空导航等领域中具有广泛的应用前景。
然而,传统的综合射频系统硬件实现较为复杂,不便于灵活配置和快速升级,因此,设计一种基于软件通用架构的综合射频系统SCA软件平台具有重要的意义。
二、系统设计本文所设计的综合射频系统SCA软件平台基于软件通用架构,由SCA核心框架、射频信号采集模块、数字信号处理模块和软件无线电技术模块组成。
1. SCA核心框架SCA核心框架是整个软件平台的基础,它提供了SCA的标准接口、配置管理和管理资源的功能。
在该框架下,可以通过配置文件来定义系统的各种参数,包括射频信号频率范围、信道带宽、调制解调方式等。
2. 射频信号采集模块射频信号采集模块负责将外界的射频信号转换成数字信号。
在设计中,接受了高速ADC转换芯片来实现射频信号的采集。
通过SCA核心框架提供的接口,将采集到的数字信号传递给数字信号处理模块进行进一步处理。
3. 数字信号处理模块数字信号处理模块接受FPGA技术实现,可以依据系统配置对数字信号进行滤波、解调、调制等操作。
在该模块中,通过使用软件定义无线电(Software Defined Radio,SDR)技术,可以实现对射频信号的灵活处理。
同时,该模块还可以通过SCA核心框架提供的管理接口,对系统进行动态配置和升级。
4. 软件无线电技术模块软件无线电技术模块是综合射频系统的核心,它实现了软件定义无线电的功能。
通过该模块,可以将数字信号转换成与特定射频模块匹配的射频信号,并通过天线进行无线传输。
同时,该模块还可以实现信号编码、解码、噪声抑止等功能。
三、系统实现本文所设计的综合射频系统SCA软件平台基于硬件平台和软件平台相结合的方式进行实现。
1. 硬件平台硬件平台接受高性能的FPGA芯片和高速ADC转换芯片。
一种基于SCA的DSP软件无线电框架实现
一种基于SCA的DSP软件无线电框架实现作者:唐麒施峻武吴宇来源:《现代电子技术》2011年第17期摘要:在通信行业采用SDR已是大势所趋,无论是民用还是军用领域都广泛采用这一概念。
但是还没有一个框架能将DSP纳入到SDR系统中。
为了提高SDR系统的性能,同时保证波形软件的可移植性和通用性,基于软件通信体系结构在DSP上设计实现了软件无线电框架。
规范了在软件无线电产品中使用DSP的方法,提高了DSP波形组件的模块化程度及在不同平台上的可移植性和可重用性,使基于SCA的SDR的性能得以提高。
关键词:软件通信体系结构;软件定义无线电;容器; DSP; MHAL中图分类号:TN925+.2-34 文献标识码:A文章编号:1004-373X(2011)17-0085-05Implementation of DSP Software Defined Radio Architecture Based onSoftware Communication ArchitectureTANG Qi, SHI Jun-wu, WU Yu(School of Electronic Science and Engineering, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China)Abstract: The application of software defined radio (SDR) is an irresistable trend in communication industry, and SDR concept is widely adopted either in civil communication or military communication. However, there isn′t any architecture that can include DSP in SDR system. In order to enhance the performance of the SDR system, and assure the portability and gene-rality of waveform software, the software radio architecture was designed and implemented on DSP. Thereby, it standardizes the method of using DSP in software radio products, improves the modularization degree of DSP waveform components, increases its portability and reusability on different platforms, and enhances the performance of SDR based on SCA.Keywords: software communication architecture; software defined radio; container; DSP; MHAL0 引言软件无线电(Software Radio)或者称为软件定义无线电(Software Defined Radio,SDR)是指用软件定义的、能实现多种功能的无线电通信系统。
基于软件无线电的便携式收发硬件平台的研究与实现
基于软件无线电的便携式收发硬件平台的研究与实现基于软件无线电的便携式收发硬件平台的研究与实现随着无线通信技术的快速发展,便携式设备越来越受人们欢迎。
而软件无线电技术作为一种新兴的通信技术,以其灵活性和可扩展性在无线通信领域引起了广泛关注。
本文旨在研究并实现基于软件无线电的便携式收发硬件平台,以满足人们对便携式通信设备的需求。
首先,我们将介绍软件无线电技术的基本原理和特点。
软件无线电技术通过将基带处理和射频部分分离,实现信号的数字化处理,可以通过软件的方式实现多种通信标准和协议,具有灵活性高、可扩展性强等优点。
基于软件无线电技术的便携式收发硬件平台主要由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括处理器、射频前端模块、信号处理模块等。
而软件部分则包括无线通信协议栈、信号处理算法等。
在硬件设计方面,我们选用了一款高性能的处理器作为核心,配合高速射频前端模块,以实现信号的高速采集和处理。
同时,我们还针对不同的通信标准进行了优化设计,以适应多种应用场景的需求。
接下来,我们介绍了基于软件无线电的便携式收发硬件平台的关键技术。
其中,信号采集和处理是其中最为重要的技术之一。
我们通过设计高性能的射频前端模块,实现了对不同频率和带宽的信号的高效采集。
同时,我们还采用了多通道、并行处理等技术,以提高信号处理的效率和性能。
此外,我们还采用了先进的编解码算法,以提高系统的抗干扰性能和容错性。
在实现方面,我们采用了以Linux为基础的操作系统,并使用了开源的软件无线电平台Gnuradio。
通过对Gnuradio进行二次开发和优化,我们实现了基于软件无线电的便携式收发硬件平台的功能。
通过该平台,我们可以实现多种通信标准和协议,以满足不同应用场景的需求。
最后,我们进行了实验验证,验证了基于软件无线电的便携式收发硬件平台的性能和可靠性。
实验结果表明,该平台在信号处理速度、通信质量等方面表现出了优秀的性能。
同时,由于其灵活性和可扩展性,该平台还具备很高的应用潜力。
基于软件定义无线电的一体化指挥融合通信平台建设方案
基于软件定义无线电的一体化指挥融合通信平台建设方案现代通信技术的快速发展使得军事指挥系统的建设面临着更高的要求和挑战。
为了更好地适应当今复杂多变的作战环境,基于软件定义无线电技术的一体化指挥融合通信平台成为了现代军事通信系统建设的关键方案之一。
本文将就基于软件定义无线电技术的一体化指挥融合通信平台的建设方案进行探讨。
一、技术背景随着信息化技术的发展,传统的军事通信系统已经不能满足日益增长的通信需求。
传统通信系统存在着频谱资源利用率低、系统扩展性差、抗干扰能力弱等问题。
而软件定义无线电技术的出现为解决这些问题提供了新的思路。
二、软件定义无线电技术的优势软件定义无线电技术是指通过软件实现对无线电通信系统中的物理层、数据链路层和网络层等功能的定义和实现。
与传统的硬件定义无线电技术相比,软件定义无线电技术具有灵活性强、频谱利用率高、系统扩展性好、抗干扰能力强等优势。
三、一体化指挥融合通信平台的概念一体化指挥融合通信平台是指将指挥通信系统、作战系统、后勤保障系统等各个子系统进行集成,实现信息的无缝传输和交换,为军事指挥决策提供全方位的支持。
同时,该平台还可以实现对多种通信技术的无缝融合,提高通信系统的整体性能。
四、基于软件定义无线电技术的一体化指挥融合通信平台建设方案1. 构建基于软件定义无线电技术的通用硬件平台,实现各种无线电通信功能的软件定义;2. 设计通用的协议栈和通信接口,实现对多种通信协议的支持;3. 开发通用的管理软件,实现对通信系统的集中管理和控制;4. 实现对多种传感器和作战系统的接口,实现信息的集成和共享;5. 采用虚拟化技术,实现对通信资源和网络资源的灵活配置和动态分配;6. 设计智能化的数据分析和决策支持系统,为指挥决策提供更加全面和准确的信息支持。
五、结论基于软件定义无线电技术的一体化指挥融合通信平台是一种具有广阔应用前景的新型通信系统方案。
该方案可以有效提高通信系统的灵活性、可扩展性和抗干扰能力,更好地适应复杂多变的作战环境。
基于SCA的软件无线电在FPGA上设计与实现
基于SCA的软件无线电在FPGA上设计与实现作者:高宏伟吴宇施峻武邹黎华来源:《现代电子技术》2011年第19期摘要:在分析现有基于SCA的软件无线电在FPGA上实现方案优缺点的基础上,提出了一种基于FPGA的CORBA通信系统设计方案,有效克服了原有实现方案的缺点,不但为FPGA上的波形组件提供了良好的可重用性、可移植性和动态部分重配置的支持,而且还有效提高了FPGA硬件资源的使用效率,降低了通用处理器的工作负担。
最后,针对该设计方案搭建了硬件平台,并给出了系统的性能测试结果,测试结果表明此设计方案是行之有效的。
关键词:软件通信体系架构;软件无线电;对象请求代理; GIOP; FPGA中图分类号:TN92-34文献标识码:A文章编号:1004-373X(2011)19-0103-05Design and Implementation of SCA-based SDR on FPGAGAO Hong-wei1,2,, SHI Jun-, ZOU Li-(1. School of Electronic Science and Engineering, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China;2. PLA Unit of 91604, Longkou 265700, China)Abstract: A design scheme of CORBA communication system based on FPGA is presented through analyzing advantages and disadvantages of SCA-based SDR implemented on FPGA. Comparing with the existing scheme, this scheme with several advantages such as reusability, transportability and reconfiguration of dynamic part, which has improved availability of hardware resource of FPGA and reduced the operation of GPP(general purpose processor). Finally, a hardwareplatform is built based on the system scheme. The performance test results show that the design can work well in use.Keywords: software communication architecture; software defined radio; object request broker; general inter-ORB protocol; FPGA收稿日期:2011-05-100 引言自1992年Jeo Mitola中提出了软件无线电(Software Defined Radio,SDR)的概念[1]以来,有许多公司和团体致力于SDR的研究和开发,并取得了一定成果。
基于FPGA的软件无线电硬件平台的设计
2、数字信号处理:采用高效的数字信号处理算法
随着通信技术的不断发展,基于FPGA的软件无线电DDC设计将在未来具有更广 泛的应用前景和优势。
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2、数字信号处理:采用高效的数字信号处理算法
总结 基于FPGA的软件无线电DDC设计是一种高效的数字信号处理技术,可以实现信 号的高效采集、处理和传输。通过应用FPGA的并行处理能力和可编程特性,可以 灵活地应对不同的通信需求和标准。本次演示介绍了FPGA软件无线电DDC设计的 意义、背景知识、设计思路、重点难点以及解决方案和案例分析。
4111、结论 基于FPGA的软件无线电硬件平台具有灵活性和可扩展性等特点,适合用于构 建高性能、可升级的无线通信系统。通过合理地设计硬件平台和优化FPGA的使用, 可以实现高效的信号处理和可靠的无线通信。随着通信技术的不断发展,基于 FPGA的软件无线电硬件平台将在未来通信领域发挥越来越重要的作用。
21、采用定制硬件(IP核):利用FPGA的可编程性,可以设计定制 的硬件模块(IP核)
2111、软件设计 在基于FPGA的软件无线电硬件平台上,软件设计同样重要。通过选择合适的 编程语言和开发工具,可以充分利用FPGA的资源,实现高效的信号处理。
3、选择编程语言:Verilog和 VHDL是常用的硬件描述语言
1、硬件平台设计
2、数字信号处理(DSP)模块:这部分主要负责信号的数字化处理,包括模 拟信号到数字信号的转换、数字信号的滤波、解调等操作。FPGA由于其并行处理 能力强的特点,特别适合于进行数字信号处理。
1、硬件平台设计
3、高级硬件模块:这些模块包括时钟、电源、存储等基础硬件模块,为整个 系统提供稳定的运行环境。这些模块也可以通过FPGA进行管理和控制。
基于SCA软件无线电的数字中频系统设计
基于 S A软件无线电的数字中频系统设计 C
赵秋明ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 丁 云。 翟江辉
( 桂林 电子科技 大学 信息与通信学院, 西 桂林 5 10 ) 广 4 04
【 摘
要】数字中频是软件无线电平台的核心组成部分, A D D A性能有很高的要求。根据软件无线电S A规范, 已有的 对 / ,/ C 在
pr , i t s m b s eeiig a b n s m id s nd m i y n l e D 6 5c p t g nl — ~ i t ovr o A C , a s a g a I s t a do t s n s a ds t ei e , a l i u dA 64 o l i a g t d a cn e i t d ilF y e e nh xt b e ye s g n c d m en a o 0 舀 l s n( D ) A 9 7 A cm l i i t —o a a gcn e i ( A ) n e i l kc i C C 70 r i n okf ah e tn T e it s m U D 7 2 o p t gd a t nl ovr o D C a d s c l o h D M 0 5po d g l r c c o . h g l Fs t en l — o sn a p ac c p v i c c oe s i d i I ye — a
频等处理后送人 A 97 D 72完成 D A变换 , / 最后送入射频前
软件无线 电作 为未来 无线 电技 术 的发展 方 向 , 其核 端 。C C 7 0 D M 05则合成 与基准 时钟 同相 的时钟 分别送 入 心思想就是通过软件 编程实现各种功能 , 减少对具体硬件 A C,A F G 保 证 了时钟 高精度 和相 位一致 性 。为 D D C,P A, 电路 的依赖 , 以达到最大 的灵活性和开放性 。理想 的软件 了满足软件无线 电的 S A规范需求 , 了相应 的 F G C 设计 PA 无线 电技术是直接在射 频端进行数 字化处理 ( / A D和 D 软件 接 口, 用 C R A 中 间 件 与各 功 能 组 件 连 接 , / 利 OB 使 A变换 ) 但是 以目前 的器件性 能和技 术无法实 现工程实 D P管理系统 通过 F G , S P A桥 梁 直接管 理 数字 中频 部分 。 际应用 , 因此必须采用模拟技术将射频信号变换为适合 于 数字 中频系统通过高速连接器 与基带系统 直接对接 。整 数字化处理 的宽带 中频 信号 。在 中频进 行数字 化处理不 个 系统框 图如图 l 所示 。 仅 大大简化 了射频前端放大器 和滤波器 的要求 , 也降低了
基于SCA的新一代无线通信系统的软件可重构研究
技术 ,如 蜂窝 系 统技 术 、无线 局域 网技术 以及广 播接 入 技术等 。
新一代无线通信系统 ,应该能够兼容多种通信体制,具有软硬件可重构的能力,能灵活地根据网络环
境 ,通 过 软件控 制 并调 动 各个 模块 组件 ,动态 构建 不 同 的通 信系 统 ,达 到无 缝切 换模 式 的 目的 。这种无 线 通 信 系统 与传 统无 线 通信 系统 的不 同之处 ,在于 它 以软件无 线 电技术 为支 撑 ,采 用软件 定 义系统 功 能的方 式 ,勿须 引入 新 的硬 件 ,即可 改变 运 行特 性或 参数 。如 工作频 率 范 围、调 制类 型、信 道编 码方 式 、带宽 、
Ba e n S s d o CA L n q a S n G ia I g un, Mi 2 UXi 2 ELj 3 i
( T ig u iesy Wi ls adMo i o 1 s h a v r t r es n blC mmu i t n eh oo yR e tr e ig hn ) n Un i, e e nc i c n lg &DC ne B in ia ao T j C
一种综合射频系统SCA软件平台的设计与实现
一种综合射频系统SCA软件平台的设计与实现摘要:随着人类社会的发展与进步,射频技术在无线通信、雷达、航天等领域得到广泛应用。
而综合射频系统(SCA)作为一种标准化的软件平台,能够提高系统的可重配置性和可扩展性,同时也能够减少开发与维护成本。
本文以SCA软件平台设计与实现为研究对象,通过详细分析SCA软件架构和主要组成部分,提出了一种基于SCA的综合射频系统软件平台设计方案,并通过实验验证了平台的可行性和有效性。
关键词:综合射频系统(SCA),软件平台,可重配置性,可扩展性1引言在现代射频系统中,系统的可重配置性和可扩展性是一个重要的研究方向。
传统的射频系统往往需要依赖硬件平台进行改变和升级,这样既增加了开发成本和维护成本,同时也限制了系统的发展空间。
因此,一种基于软件的、能够实现系统在运行时进行配置和扩展的平台变得越来越重要。
而综合射频系统(SCA)正是一种满足上述需求的软件平台,它以软件定义无线电(SDR)为基础,提供了一种标准化的、通用的软件平台,能够实现射频系统的可重配置性和可扩展性。
SCA软件平台主要由SCA架构和SCA核心框架组成,其中SCA架构定义了软件平台的整体结构和执行环境,而SCA核心框架提供了开发射频应用的基本功能和接口。
2SCA软件架构设计SCA软件架构是基于SCA规范,定义了软件平台的整体结构和执行环境。
在SCA软件架构中,主要包括应用层、平台层和底层硬件层三个部分。
应用层是射频系统的应用程序,使用SCA核心框架提供的接口进行开发。
平台层是软件平台的核心部分,它提供了软件平台的各种功能和服务,包括配置管理、部署管理、资源管理等。
底层硬件层提供了与硬件平台交互的接口和驱动程序,使软件平台可以和硬件平台无缝集成。
3SCA核心框架设计SCA核心框架是SCA软件平台的基础,它提供了开发射频应用所需的基本功能和接口。
SCA核心框架主要包括管理对象框架(MOF)、域管理器、波形管理器和调度器等模块。
浅谈SCA中的硬件架构
浅谈SCA 中的硬件架构李锐(中国人民解放军9155〇部队2分队,辽宁大连116023)摘要:软件无线电是采用开放体系架构,将模块化的硬件单元通过标准接口构成通用的硬件平台,用宽带接收机代替窄 带接收机,将宽带A /D 、D /A 变换器尽量靠近天线,通过加载波形软件实现无线通信功能的通信系统。
也就是说,软件无 线电台相当于高速计算机加天线。
软件无线电最突出的特点就是开放性和灵活性。
关键词:SCA ;硬件架构中图分类号:TN 918文献标识码:A文章编号:1673-1131(2018)02-0224-021 S C A ( software communication architecture )简介SCA (软件通信架构)是软件无线电技术实现的标准化。
S C A 系统地提炼了各种无线通信系统的共同属性,采用面向 对象的系统设计和分析方法对各部分的组成、层次划分以及 互连方式进行了描述,从而使其涵盖各种特定的应用领域。
SCA 是一套适用于软件可编程电台的法则、方法和设计标准, 它独立于系统实现,目标是确保软件和硬件的可移植性和可 配置性;能够使新旧系统之间具有很好的连续性和继承性,并 确保依据S C A 开发的产品之间能够互通。
软件无线电的主要特点包括:(1) 模块化:独立于信号形式、模块化的硬件和软件;(2) 可编程:可加载新的软件模块,便于设备的升级换代;(3)可重构:可方便地增减信号波形、调制方式、话音编码、保密算法等;(4) 分层性:软件模块具有层次性,重用性高,使得开发成本和周期大大降低;(5)灵活性:可根据需要灵活配置系统的功能、性能、体积、价格等。
SCA 规范包括体系结构标准、硬件平台系列标准、软件平 台系列标准、波形系列标准、安全系列标准、管理系列标准和 测试系列标准。
其特点是:模块化、通用性和开放性。
它能够 提供不同S C A 实现之间应用软件(波形)的可移植性;开放的 商业标准降低了开发成本;通过重用现有模块来减少新波形 的开发时间;依赖于发展的商业框架和体系结构。
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无线 电技术使一个移 动终端 可 以在 不 同系统 和平 台间畅
通无阻地进行通信 。
+D P相结合 的方 案构 成实 际硬 件平 台。该 方案 研制 的 S 硬件平台对于实现数字 信号处 理能够很 好地解 决并 行性
随着无 线通 信 的发展 , 同模式 的通 信体 制相 继 出 式 , 不 改变调制方式 和接 收不 同系统的信号。
制之 间的兼容性 问题 , 软件无线 电的思想被提 出来 。所谓 件可以随器件 和技术 的发展而更新或扩展 , 软件也 可以随 软件无线 电 , 是指 用软件定 义 的 , 实现 多种功 能的无 线 需 要不断升级。软件无线 电不仅能和新体制 电台通 信 , 能 还
3 )集 中性 。多 个信 道 享有 共 同 的射频 前 端 与宽 带 A D— / / D A变换器 以获取 每一信道 的相对 廉价 的信号 处
由于软件无线 电可 以通过增 加软件 模块来 增加新 的
软件无线 电的核心 可以归结 为两点 : 宽带 A D, / / D A尽 可 理性能。
【 e od 】D P F G S A; D cm ui tn K yw rs S ; P A; C S R; o m n a os ci
0 引言
现, 而这些体制之 间 的兼 容性较 差 , 了满 足不 同通信 体 为
功能 , 过软件工具分析无线通信环境 、 通 扩展业 务 、 定义所 需增加 的业务 和实时环境测试 , 还可任意更换信道 接入方 2 )开放性 。由于系统采用标准化 、 模块化结构 , 其硬
【 btat nt s ae, ei r oa o hrw r pao a do C ow r r i iirdcd eeacm u i tnpao i A s c】I h pr a pci po slf a ae lf m bs nS A s ta a o sn oue.A gnr o m n ao lf m wt r ip s f p d tr c e f e d t l ci tr h
通信方式的一种前沿技术 。软件无线 电集现代通信 理论 、 能同旧体 制的电台兼容 。
信号处理 、 电子 和计算机 技术 于一体 。 及 的关 键技 术 微 涉 有开放 的系统结构 、 硬件技术 、 软件 技术和信号处 理技术 。 能地 靠 近 射 频 端 ; 用 D P技 术 取 代 专 用 集 成 电 路 利 S
【 摘 要 】 介绍 了一种基 于 SA 软件无 线 电硬件 平 台的具 体设计 方案 , 过对平 台的资源 需求估 计 , C 通 确定 以 D P+ P A 为核 心 S FG 器件 构建 一套具有 高度灵 活性和开 放性 的通 用通信平 台, 平 台能够 完 成信 号 的基 带和 中频处 理 , 而实 现 多模 式、 该 从 多频 段 、 多 信道 等通 信功 能。 【 关键词 】数 字信号 处理 ; 现场可编 程 门阵列 ;C 软件 无线 电; S A; 通信 【 中图分类号 】T 7 N6 【 文献标识码 】A
De i n f Ha dwa e Pl tor Ba e o sg o r r a f m s d n SCA o war di Sf t e Ra o
Z AO Qu n , H N B ,H i pn H i g S E o U Xa e g mi o
( u i U i rt o l tn e nl y G ag i u i 51 0 , h a G in n e i Ee r i T h o g , u nx G in 4 04 C i ) l v sy p l ai s c o
l 器件 与应用
文 章 编 号 :02 89 (0 1 1 -0 8 0 10 - 62 2 1 )9 04 -3
基于 S A 软件无线 电硬件平 台的设计 C
赵秋 明 , 沈 博, 胡晓鹏
( 林 电 子科 技 大 学 , 桂 广西 桂 林 5 10 ) 4 04
hs lxblt n p n e si ul b P a d F ih fe iii a d o e n s sb i y DS n PGA e ie f rt ee tmain o eo re rq ie n s T e pa om a mpe ntte b sb n y t d vc sat h si to fr su c e u rme t. h lt r c n i lme h a e a d e f sg a r c sig a d I rc sig t c iv h li mo e,mu t in lp o e sn n F po esn o a he et emut — d li—b n a d,mut —c a n la d oh rc mmu iain fn to s li h n e n te o nc t u cin . o
并 所 ( SC , A I )尽可 能多 地用 软件来 定义 和实 现无 线通信 的功 功能 , 且硬件 也可 以随着器件 的发展 而不 断地升 级 , 能, 如上下变频 、 调制解 调 、 编解 码 、 解密 、 加 多址 等。其 中 以这一概念一经 提出就受 到了广泛的关 注… 。 心思想是在一个 开放性 、 准化 、 标 模块 化 的通用硬件 平 台 原则上软件无线 电系统硬件 上 的构 成有专用 芯 片和 上, 通过软件编程 , 实现一种具有多通 路 、 多层次和多模式 可编程器件两种类型 , 用于研 究和小 量生产 的一般都趋 向 其 PA 无线通信功能 的开放式体 系结 构 。其最 终 目标是 用软 件 于采用 由可编程器 件为 主构成 , 中大 部分都采 用 F G