软件无线电调研

发布 2022-10-21 03:54:28 阅读 6798

软件定义的无线电(software defined radio,sdr) 是一种无线电广播通信技术,它基于软件定义的无线通信协议而非通过硬连线实现。频带、空中接口协议和功能可通过软件**和更新来升级,而不用完全更换硬件。

主要应用:通信类,如5g通信原型机的搭建及现场试验,基站通信试部署,毫米波回传网络,大规模mimo数字和模拟信号处理系统等高性能无线通信科研领域。

军用航空航天及对抗防卫类,如高带宽军用通信原型系统、先进的雷达信号处理、电子对抗和详细的频谱情报分析。

科研类,如嵌入式高性能计算和蜂窝通信的研究。

国外平台:warp

warp v3 is the latest generation of warp hardware, integrating a high performance fpga, two flexible rf interfaces and multiple peripherals to facilitate rapid prototyping of custom wireless designs.

hardware features

the hardware features of warp v3 are listed below. for full details please see thewarp v3 user guide.

usrp架构采用ad9364+fpga

主要特点。高度集成,射频范围从70 mhz–6 ghz

支持最大实时带宽56mhz,61.44ms/s的基准采样率。

支持高速的usb 3.0连接。

10 mhz参考或pps同步触发。

5.0cm x 8.4cm尺寸。

开源的uhd支持多种框架。

用户可编写的spartan 6 xc6slx75 fpga

gpio通用接口和jtag调试能力。

需要uhd3.9.0或者更新的驱动版本支持。

支持gnu radio开源软件框架。

beecube

bee3源自于最初的伯克利**引擎(bee),是基于计算机系统的第三代商用fpga。该系统由微软研究所、uc伯克利以及beecube公司联合开发,其设计基于前几代的系统,以及著名计算机设计师和图灵奖获得者chuck thacker(bee3的主要设计者)40多年的设计经验。 利用先进的xilinx 65nm fpga系列,每个2u机架安装bee3模块包括四个大的virtex 5 lxt/sxt/fxt fpga芯片,以及高达64gb的ddr2 ecc dram和八个用于模块间通信的10gige接口。

另外,多达4个pci express x8的连接允许每个bee3模块和计算机主服务器之间进行每秒高达16gb、全双工的数据通信。每个bee3模块消耗小于400瓦的功率,就可以提供每秒四百万兆的整数操作,或者在64个risc处理器核进行速率为100mhz的同时**。 bee3系统已在世界众多领先大学和领先的商业公司得以应用。

大学如伯克利加利福尼亚大学、斯坦福大学、麻省理工学院、伦敦帝国理工学院、巴塞罗那超级计算机中心、东京大学、加拿大女王大学。公司包括有微软公司和sun微系统公司。

先进的xilinx virtex-5 fpga:

四个lx155t/sx95t fpga

高于400mhz的时钟速率。

5m门容量。

2560 dsp slice

可扩展集群解决方案。

可从单个模块扩展到1024个模块。

每个机架有16~20个模块。

每个机架消耗的功率小于5千瓦。

每个机架超过1tb的dram

灵活的系统综合。

利用usb、以太网和pci express的多个主计算机接口。

利用usb或以太网的远端系统管理。

支持windows和linux计算机系统。

对于客户的业务,与matlab和本土c api直接合成。

每个fpga提供:

双通道ddr2-400/533/667 rdimms,每个通道两个dimm

每个dimm的最大容量为4gb,每个fpga的最大总容量为16gb

两个10gbase-cx4以太网接口。

单个pci-express x8端点时隙。

40对直接lvds高速连接到外部的ghz模拟转换器设备,如adc和dac

三态10/100/1000以太网(rj45)

iic总线上的rtc/eeprom

利用usb的rs232串口。

连接到外部安全数字(sd)卡的spi接口。

octasic

vocallo bts 数字信号处理器(dsp)集成了完整的第一层(l1)基带,支持最多12 个gsm 载波,或者6 个edge 载波,或是其它组合。所有这些都被安装在15mm x 15mm 的球珊阵列(bga)组件上,功耗不到1w(即每个载波80mw)。而这令人震撼的功率密度指数直接得益于octasic 公司的异步dsp 核--opus。

由于不存在时钟树,缩小了芯片尺寸。这样就使vocallobts 可以为每个载波提供非常有竞争力的**。

oct2224w ,包括 24 个可编程的高性能 opus2 dsp 核心。这种相同的构架有助于简化应用分区,并且支持粗粒度并行化,同时它还具备高度可编程硬件加速器,不仅支持当前的蜂窝标准,而且还具备出色的灵活性以支持未来的修订标准。

oct2224w 芯片采用了一套丰富的i/o接口和一个可选的 arm 内核。该芯片为各种规模的基站和所有空中接口提供了一个理想平台,包括面向农村地区的低功耗基站、宏基站、户外小蜂窝基站以及室内高流量的企业femtocell飞蜂窝。 octasic 公司使用的 phy 软件库可提供符合标准的 gsm、edge、wcdma、hspa+ 和lte功能。

例如,一个 oct2224w 芯片可执行一个完整的多标准picocell微微蜂窝,其可在一个硬件平台上提供 lte、wimax、hspa、edge 或其它商用无线标准。

面向无线的 oct2224w 特性包括:

24 个 opus2 dsp内核, 能够在一个芯片上支持多达 64 个 hspa+ 或 lte 用户。

可为 mimo 与同步空中接口提供最多 3 个本地无线接口。

串行快速 io (serial rapid io)、千兆以太网、usb接口、pcie、 nand 和 tdm

集成安全特性。

多个射频时钟同步选项。

可选的 arm 处理器,可用于小型蜂窝基站。

灵活的框架支持定制的专有算法。

可编程平台为 evolved edge、wimax 802.16m 和 lte advanced的未来演进提供方便的移植途径。

sff sdr

产品亮点:属于业内体积最小的sdr平台,体积小,功能完备且独立,方便易携带;

无缝的软硬件集成开发流程,具备从射频(rf)到基带的完整的处理功能;

每一个处理器都配备有嵌入的、独立的功率监测系统;

支持基于模型的开发工具(matlab/simulink,system generator),加速原型验证过程;

具有集成的故障检修、硬件在回路、以及协同验证功能;

平台上集成了gpp、dsp和fpga,方便实现一个完整的、无线电系统的所有协议层;

重要特征:titms320dm6446 dsp片上系统/c64x+ dsp核,594mhz/arm926核,297mhz/丰富的外围设备,包括串口,usb,emac,ddr2 emif,以及**端口;

xilinx virtex-4 sx35 fpga芯片。

tiads5500, 125-msps, 14-bit双通道模数转换器。

tidac5687, 500-msps, 16-bit双通道模数转换器。

带宽选择(5mhz或者20mhz)

模块化组件:可以组装其它板卡。

rf模块的工作频带:360mhz和960mhz

支持增加第二个rf模块,用于全双工模式操作,或者覆盖附加的频带。

以太网远程接入功能。

应用领域:军事。

军事通信。手持和背负式系统。

车载系统。公共安全。

公共安全无线电设备。

军事通信。手持和背负式系统。

车载系统。发射机应答器。

多标准、多频带终端。

车载系统。商用。

宽带数据系统。

蜂窝手持移动**。

无线电频率识别(rfid)

pico, femto基站。

认知无线电技术(cognitive radio)

wimax, wi-fi接入点。

sff sdr 开发平台提供从天线到基带处理的完整信号链。 可以用这套系统为军事、公安和商业应用创建单协议或多协议无线电手持设备。 这套系统还可用作快速原型设计和测试平台。

另外,该平台为了与 the mathworks 的 simulink 基于模型的设计 (mbd) 工具一起使用而进行了集成,所以可以选择使用 c/hdl 或 matlab simulink 快速测试概念验证设计以及对架构进行成本和功耗优化。

与市场上其他 sdr 开发产品不同,sdr 开发平台是软硬件共同开发环境,可为多协议 sdr 设备提供全套构件,包括 rf 前端模块、模数及数模数据转换模块和数字处理模块。 通过将基带、if 和 rf 分割成分立模块而非采用单一混合架构。

基带模块具有一个 xilinxvirtex-4 sx35fpga和一个 ti tms320dm6446 芯片。 ti 芯片包含一个 tms320cc64x+ dsp 内核和一个 arm9 通用处理器内核。 sdr 开发平台具有一个独特的功耗测量 api。

此 api 可测量 fpga、dsp 和 arm 的加载并报告实时功耗数据。

其他还有pluto sdr limesdr picozed sdr

国内平台。威瑞视

yunsdr系列: 基于soc的嵌入式sdr平台。yunsdr是一系列专为无线通信系统科研和教学实验而开发的一款高性价比的便携式软件无线电平台。

实现了频谱范围70mhz~6ghz,模拟带宽200khz~56mhz的宽频段软件无线电系统,可以支持pc模式的软件无线电架构,也可以脱离pc,实现嵌入式的软件无线电架构。

认知无线电到软件无线电

掌銮。武警石家庄士官学校。武。颖。摘要 认知无线电技术进一步扩展了软件无线电 的功能,成为解决频谱资源匮乏问题的有效方法。基于认知无线电在无线通信中的重要作用,介绍了认知无线电的概念,概述了认知无线电在民用和军用领域的应用情况,讨论了认知无线电涉及的关键技术,指出了开展认知无线电技术研究的重要意义 ...

软件无线电

4g软件无线电处理器体系结构研究。移动设备在以一个惊人的速度在全球范围内普及,现已成为人们生活中不可缺少的组成部分。目前世界范围内商用移动通信技术已经进入4g移动通信时代。软件无线电的基本思想是以一个通用 标准 模块化的硬件平台为依托,通过加载模块化 标准化和通用化的软件,实现各种无线通信协议的一种...

软件无线电

软件无线电结课 题目 软件无线电的应用。学院 xxxxxxxxxx学院。专业班级 xxxxxxxxxxx班。任课教师 xxxxxxx 姓名 x x 学号 xxxxxxxxx 日期 2010年01月。摘要。软件无线电的基本思想是以一个通用 标准 模块化的硬件平台为依托,通过软件编程来实现无线电台的各种...