基于软件无线电的硬件设计与调试

摘要

软件无线电技术的出现是通信领域继固定通信到移动通信、模拟通信到数字通信之后第三次革命。它充分利用现代微电子技术、数字通信技术及软件技术，可以满足未来移动用户的“无缝”接入。搭建一个软件无线电的实验平台不仅具有重要理论意义，而且具有实用价值。 本文介绍了软件无线电的概况和其核心技术之一：中频数字化原理。根据以上原理，以Xilinx公司大规模可编程逻辑器件Virtex-4，两块TI公司高性能定点DSP芯片TMS320C6414和TMS320C6416，以及具有ARM7TDMI内核的ARM芯片为核心，设计实现了一个基于软件无线电的硬件实验平台，并详细介绍了硬件和软件的调试。该平台具有通用、灵活的特点，可以通过软件灵活地配置和实现多种通信模块，例如数字上/下变频、基带信号编解码方式、调制方式等通信模块实体，构造实现不同的通信系统，用于满足多个课题研究的需要。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章概述

1.1软件无线电的简介及发展现状

1.1.1软件无线电的简介

1.1.2软件无线电的发展现状

1.2本论文的研究背景及主要研究内容

第二章中频数字化技术

2.1中频数字化概述

2.2采样定理

2.2.1基本采样理论

2.2.2带通采样理论

2.3多抽样率信号处理

2.3.1整数倍抽取

2.3.2整数倍内插

2.4中频数字化对硬件的要求

2.4.1中频模数(A/D)/数模(D/A)转换

2.4.2中频数字上/下变频(DUC/DDC)

第三章软件无线电平台的硬件实现

3.1总体方案设计及主要器件选型

3.2 FPGA模块

3.2.1芯片介绍

3.2.2管脚分配

3.2.3配置模式

3.3 DSP模块

3.3.1芯片介绍

3.3.2芯片的设置

3.3.3外部存储器接口设计

3.3.4 DSP的外设

3.4 ARM模块

3.4.1芯片简介

3.4.2 ARM电源管理模块

3.4.3 ARM时钟

3.5模数(A/D)、数模(D/A)转换模块

3.6电源模块详细设计

3.7通信接口设计

3.7.1 ARM与PC的接口

3.7.2 ARM与DSP的接口

3.7.3双DSP之间的通信接口

3.7.4 FPGA与ARM和DSP的通信

3.9原理图及PCB设计

3.9.1原理图

3.9.2 PCB布局

3.9.3 PCB布线

第四章实验平台的软件配置

4.1 ARM的初始化配置

4.2 DSP的初始化配置

第五章实验板的调试

5.1硬件调试

5.2软件调试

5.3调试结果

5.3.1平台功能调试结果

5.3.2平台在实验中的应用

5.3.3遇到的问题及解决方法

第六章结束语

致谢

参考文献

硕士在读期间的研究成果