設(shè)計(jì)通用的軟件無線電平臺

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)：包括一個輸出I/Q信號的收發(fā)器和一個數(shù)字處理單元。射頻通道要求的提出依據(jù)是對現(xiàn)有通信標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)字電視和射頻識別的分析。對802.11標(biāo)準(zhǔn)的硬件支持特意沒有實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵谶@種平臺上的實(shí)現(xiàn)沒有商業(yè)意義。

此外，與高頻信號相比，當(dāng)頻率范圍轉(zhuǎn)移到低頻段時的重要考慮因素是城市區(qū)域的最佳信號傳播和長距離。圖2顯示了在300MHz(頂部)至3000MHz頻率 范圍內(nèi)步距為100MHz時信號衰減與距離之間的關(guān)系。從圖中可以看出，頻率為300MHz和3000MHz的兩個信號在距離為2000米時的衰減相差約 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。基本信號處理功能和收發(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級別的支持，以及對外設(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)上所有信息都會直接或間接地影響我們生活的各個方面)。

軟件無線電平臺如今已被應(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。Promwad公司開發(fā)的這種平臺也會找到合適的現(xiàn)場應(yīng)用，因?yàn)樗兄诔晒鉀Q與設(shè)備升級有關(guān)的重要問題，比如時間、成本和風(fēng)險(xiǎn)。從頭開始設(shè)計(jì)和制造這種級別的產(chǎn)品常常需要花上兩至三年的時間，而現(xiàn)在只需花半年到一年的時間就能設(shè)計(jì)出基于軟件無線電平臺的新設(shè)備。