設(shè)計(jì)通用的軟件無線電平臺(tái)

基本模型

作為基本模型，開發(fā)人員考慮的是軟件無線電設(shè)備的典型架構(gòu)：包括一個(gè)輸出I/Q信號(hào)的收發(fā)器和一個(gè)數(shù)字處理單元。射頻通道要求的提出依據(jù)是對(duì)現(xiàn)有通信標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)字電視和射頻識(shí)別的分析。對(duì)802.11標(biāo)準(zhǔn)的硬件支持特意沒有實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵谶@種平臺(tái)上的實(shí)現(xiàn)沒有商業(yè)意義。

此外，與高頻信號(hào)相比，當(dāng)頻率范圍轉(zhuǎn)移到低頻段時(shí)的重要考慮因素是城市區(qū)域的最佳信號(hào)傳播和長距離。圖2顯示了在300MHz(頂部)至3000MHz頻率 范圍內(nèi)步距為100MHz時(shí)信號(hào)衰減與距離之間的關(guān)系。從圖中可以看出，頻率為300MHz和3000MHz的兩個(gè)信號(hào)在距離為2000米時(shí)的衰減相差約 40dB。

選擇元件

根據(jù)要求的帶寬，專家們選擇了TI公司的雙通道ADC(14位，250MSPS)，這種器件具有優(yōu)異的動(dòng)態(tài)性能、高速度和低功耗。反向變換用DAC3283(雙通道、16位、800MSPS)完成?；拘盘?hào)處理功能和收發(fā)器系統(tǒng)射頻參數(shù)控制用FPGA實(shí)現(xiàn)。根據(jù)OSI模型，在分析過系統(tǒng)中的資源分布之后，物理層任務(wù)也被轉(zhuǎn)移到FPGA執(zhí)行。

開發(fā)人員還分析了GPP處理器(ARM DSP)和高性能DSP處理器的應(yīng)用程序，用于提供各種通信協(xié)議棧MAC級(jí)別的支持，以及對(duì)外設(shè)和業(yè)務(wù)流產(chǎn)生的支持。除了TI的處理器外，還考慮了專門的飛思卡爾解決方案。最終開發(fā)人員選擇的是四核DSP處理器TMS320C6674c，每個(gè)內(nèi)核的工作頻率是1.25GHz，因此可以提供卓越的處理器性能以及對(duì)開發(fā)工作的良好技術(shù)支持。

值得注意的是，TMS320C6674處理器支持高速SRIO接口，這種接口為板間連接問題以及與FPGA的集成提供了最佳解決方案。另外，該處理器還支持作為KeyStone處理器架構(gòu)一部分的安全加速引擎。通信通道在這種架構(gòu)上可以完全封閉，這對(duì)在無線網(wǎng)絡(luò)上傳送保密信息顯得尤其重要(事實(shí)上所有信息都會(huì)直接或間接地影響我們生活的各個(gè)方面)。

軟件無線電平臺(tái)如今已被應(yīng)用于許多領(lǐng)域。MESH、SMARTGRID、SMARTANTENNA、MIMO、WRAN、DVB、DRM和LTE只是現(xiàn)在高效引入這種技術(shù)的眾多領(lǐng)域中的幾個(gè)。Promwad公司開發(fā)的這種平臺(tái)也會(huì)找到合適的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，因?yàn)樗兄诔晒鉀Q與設(shè)備升級(jí)有關(guān)的重要問題，比如時(shí)間、成本和風(fēng)險(xiǎn)。從頭開始設(shè)計(jì)和制造這種級(jí)別的產(chǎn)品常常需要花上兩至三年的時(shí)間，而現(xiàn)在只需花半年到一年的時(shí)間就能設(shè)計(jì)出基于軟件無線電平臺(tái)的新設(shè)備。