软件无线电CPCI信号处理板硬件设计与实现

【摘要】：软件无线电平台已经广泛应用于信号智能、军用电台、雷达和电子对抗系统。第四代移动通信基站和电信网络设备也基于软件无线电架构。基于CPCI标准的硬件系统具有五个九(99.999%)的可靠性和良好的可扩展性。在世界范围内,已经涌现出许多成熟的基于CPCI标准的软件无线电平台系统。 然而,这些软件无线电平台系统价格昂贵,很少在单片CPCI板卡上实现信号采集、实时信号处理和嵌入式系统开发。在一定程度上不适合教学、科研的需要。此外,随着目前器件性能的提高和传输总线技术的发展,使研制通用性更好的软件无线电硬件平台在技术上具有了可行性。 因此,本文设计了基于CPCI标准的软件无线电硬件平台方案,采用双核PPC、FPGA和DSP作为的关键器件,具备大容量高速数据缓存能力,采用高速总线进行数据传输。在该方案的基础上实现了软件无线电CPCI信号处理板。 文章首先阐述了软件无线电核心思想、基本结构和实现原理,简述了CPCI标准核心规范的内容和CPCI标准的优点。然后,提出了软件无线电CPCI信号处理板的功能需求,根据功能需求确定板卡结构,选择核心器件,分配硬件模块,规划板内总线,完成了硬件总体方案设计。接着,根据硬件总体方案,进行器件选型,给出处理板的性能指标,对各硬件模块进行详细设计和实现。最后,进行调试和测试,验证电路功能。 本文设计实现的软件无线电CPCI信号处理板具有较高的性价比,硬件可靠度高,可满足高校、科研院所的不同需求,具有良好的产品化前景。