本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，具體領(lǐng)域?yàn)橐环N高帶寬軟件無(wú)線電開(kāi)發(fā)平臺(tái)。

背景技術(shù)：

軟件定義的無(wú)線電(sdr)是無(wú)線電廣播通信技術(shù)，它基于軟件定義的無(wú)線通信協(xié)議而非通過(guò)硬連線實(shí)現(xiàn)。換言之，頻帶、空中接口協(xié)議和功能可通過(guò)軟件下載和更新來(lái)升級(jí)，而不用完全更換硬件。sdr針對(duì)構(gòu)建多模式、多頻和多功能無(wú)線通信設(shè)備的問(wèn)題提供有效而安全的解決方案。

軟件無(wú)線電是在一個(gè)開(kāi)放的公共硬件平臺(tái)上利用不同可編程的軟件方法實(shí)現(xiàn)所需要的無(wú)線系統(tǒng)。理想的軟件無(wú)線電應(yīng)當(dāng)是一種全部可軟件編程的無(wú)線電，全部可編程包括可編程射頻波段、信道接入方式和信道調(diào)制，基本思想就是將寬帶模數(shù)變換器及數(shù)模變換器盡可能地靠近射頻天線。而傳統(tǒng)的軟件無(wú)線電平臺(tái)架構(gòu)，由分立的lna、mixer等芯片組成射頻收發(fā)鏈路，體積大，電路復(fù)雜，能耗高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種高帶寬軟件無(wú)線電開(kāi)發(fā)平臺(tái)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中軟件無(wú)線電開(kāi)發(fā)平臺(tái)的不足。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供一種高帶寬軟件無(wú)線電開(kāi)發(fā)平臺(tái)，包括射頻單元、時(shí)鐘單元、主控單元、數(shù)字信號(hào)處理單元及電源單元，射頻單元與數(shù)字信號(hào)處理單元連接，主控單元與數(shù)字信號(hào)處理單元連接，時(shí)鐘單元通過(guò)與數(shù)字信號(hào)處理單元連接為整個(gè)平臺(tái)提供時(shí)鐘，電源單元為平臺(tái)中各元件提供高效的電能。

優(yōu)選的，所述射頻單元包括射頻收發(fā)器，射頻接收鏈路上的低噪聲放大器、數(shù)字衰減器及聲表濾波器依次連接配合所述射頻收發(fā)器，接收端口與所述低噪聲放大器連接；射頻發(fā)射鏈路上的定向耦合器、增益放大器及聲表濾波器依次連接配合所述射頻收發(fā)器，發(fā)射端口與所述定向耦合器連接。

優(yōu)選的，所述射頻收發(fā)器還通過(guò)射頻開(kāi)關(guān)與觀察端口連接，射頻收發(fā)器還連接有接收外部本振端口及嗅探端口。

優(yōu)選的，所述射頻收發(fā)器選用adi最先進(jìn)的rftransceiverad937x系列芯片。

優(yōu)選的，所述時(shí)鐘單元選用ad9528芯片給整個(gè)平臺(tái)提供時(shí)鐘。

優(yōu)選的，所述時(shí)鐘芯片的外部連接恒溫晶振及壓控晶振，產(chǎn)生震蕩電流，發(fā)出時(shí)鐘信號(hào)。

優(yōu)選的，所述主控單元選用arm9芯片，所述ad937x系列芯片和ad9528芯片通過(guò)arm9上運(yùn)行的嵌入式linux配置。

優(yōu)選的，數(shù)字信號(hào)處理單元采用xilinx新一代的artix-7fpga芯片。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：以fpga作為系統(tǒng)的主芯片，配合射頻收發(fā)器完成平臺(tái)的搭建，使軟件無(wú)線電系統(tǒng)能夠得到最大程度的系統(tǒng)處理能力，更多的利用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)通信功能，提供平臺(tái)的通用性及可擴(kuò)展性，減少元件的數(shù)目，降低能耗。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明軟件無(wú)線電開(kāi)發(fā)平臺(tái)的原理框圖；

圖2為時(shí)鐘芯片ad9528的外圍電路實(shí)施例圖；

圖3是arm9芯片的外圍電路實(shí)施例圖；

圖4為fpga模塊的框架圖；

圖5為fpga芯片的外圍連接圖；

圖6為本振頻率指標(biāo)測(cè)試曲線圖；

圖7為鏡像抑制指標(biāo)測(cè)試曲線圖；

圖8為增益平坦度測(cè)試曲線圖；

圖9為相位噪聲測(cè)試曲線圖；

圖10為鄰信道功率比測(cè)試曲線圖；

圖11為誤差向量幅值測(cè)試曲線圖；

圖12為edge模板測(cè)試結(jié)果圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：高帶寬軟件無(wú)線電開(kāi)發(fā)平臺(tái)，包括射頻單元、時(shí)鐘單元、主控單元、數(shù)字信號(hào)處理單元及電源單元，射頻單元與數(shù)字信號(hào)處理單元連接，主控單元與數(shù)字信號(hào)處理單元連接，時(shí)鐘單元通過(guò)與數(shù)字信號(hào)處理單元連接為整個(gè)平臺(tái)提供時(shí)鐘，電源單元為平臺(tái)中各元件提供高效的電能。

射頻單元包括射頻收發(fā)器，射頻接收(rx)鏈路上的低噪聲放大器、數(shù)字衰減器及聲表濾波器依次連接配合射頻收發(fā)器，接收端口與低噪聲放大器連接；射頻發(fā)射(tx)鏈路上的定向耦合器、增益放大器及聲表濾波器依次連接配合射頻收發(fā)器，發(fā)射端口與定向耦合器連接，觀察端口(orx)通過(guò)射頻開(kāi)關(guān)與射頻收發(fā)器連接，射頻收發(fā)器還連接有接收外部本振端口及嗅探端口。本實(shí)施例中，射頻接收鏈路和射頻發(fā)射鏈路均包含兩路，觀察端口也包括兩個(gè)，而射頻收發(fā)器選用adi最先進(jìn)的rftransceiverad937x系列芯片，整個(gè)射頻單元具有超高的集成度和靈活高性能的特點(diǎn)，該芯片支持接收100mhz、發(fā)射250mhz、反饋250mhz的帶寬以及300mhz到6ghz的射頻接收發(fā)射頻率范圍。

本實(shí)施例中，時(shí)鐘單元選用ad9528給整個(gè)平臺(tái)提供時(shí)鐘，本實(shí)施例的具體電路如圖2所示，支持遠(yuǎn)端光纖時(shí)鐘恢復(fù)，便于通信系統(tǒng)的近遠(yuǎn)端同步。時(shí)鐘芯片的外部連接恒溫晶振及壓控晶振，產(chǎn)生震蕩電流，發(fā)出時(shí)鐘信號(hào)。

主控單元選用arm9芯片，本實(shí)施例的具體電路如圖3所示，ad937x芯片和ad9528芯片通過(guò)arm9上運(yùn)行的嵌入式linux配置，使用者通過(guò)串口在上位機(jī)上與本申請(qǐng)的平臺(tái)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。

數(shù)字信號(hào)處理單元采用xilinx新一代的artix-7fpga芯片，具有豐富的dsp與logic資源，同時(shí)兼容7a100t/7a200t，方便使用者根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇，相關(guān)可變參數(shù)(如fpga內(nèi)各個(gè)模塊的功能選擇，外圍數(shù)字衰減器芯片衰減、ad937x系列芯片頻點(diǎn)等)，可通過(guò)串口在上位機(jī)上進(jìn)行修改。如圖4所示，本實(shí)施例的fpga模塊的框架圖，如圖5所示，本實(shí)施例的fpga芯片的外圍連接圖，當(dāng)接收相同數(shù)據(jù)速率時(shí)，不需要上變模塊up2，datacapture模塊可選擇抓取rx/tx/orx一定深度的數(shù)據(jù)，通過(guò)arm傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，便于使用者直接通過(guò)matlab進(jìn)行頻譜分析。

對(duì)本申請(qǐng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)進(jìn)行以下測(cè)試：

1、本振頻率(lo)及鏡像抑制指標(biāo)

測(cè)試條件：?jiǎn)我粜盘?hào)模式，信號(hào)源輸入功率為-14dbm，經(jīng)過(guò)本申請(qǐng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)后，輸出至頻譜儀的功率為-5dbm，測(cè)試結(jié)果如果3、4所示。

2、增益平坦度：

測(cè)試條件：?jiǎn)我粜盘?hào)模式，信號(hào)源輸入功率為-20dbm，經(jīng)過(guò)本申請(qǐng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)后，輸出至頻譜儀的功率為-11dbm，測(cè)試結(jié)果如圖5所示，圖中縱坐標(biāo)的標(biāo)尺1db/db

3、相位噪聲

測(cè)試條件：?jiǎn)我粜盘?hào)模式，信號(hào)源輸入功率為-14dbm，經(jīng)過(guò)本申請(qǐng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)后，輸出至頻譜儀的功率為-9dbm，測(cè)試結(jié)果如圖6所示。

4、鄰信道功率比

測(cè)試條件：wcdma信號(hào)模式，信號(hào)源輸入功率為-24dbm，經(jīng)過(guò)本申請(qǐng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)后，輸出至頻譜儀的功率為-15dbm，測(cè)試結(jié)果如圖7所示。

5、誤差向量幅值

測(cè)試條件：tdd-let信號(hào)模式，20mhz帶寬，信號(hào)源輸入功率為-24dbm，經(jīng)過(guò)本申請(qǐng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)后，輸出至頻譜儀的功率為-15dbm，測(cè)試結(jié)果如圖8所示。

6、edge(enhanceddatarateforgsmevolution，即增強(qiáng)型數(shù)據(jù)速率gsm演進(jìn)技術(shù))模板：

測(cè)試條件：edge信號(hào)模式，信號(hào)源輸入功率為-24dbm，經(jīng)過(guò)本申請(qǐng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)后，輸出至頻譜儀的功率為-11dbm，測(cè)試結(jié)果如圖9所示。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。