搜索
当前位置: 刘伯温www6374con > 动态重构 >

FPGA及动态可重构技术在软件无线电中的应用

gecimao 发表于 2019-06-10 12:34 | 查看: | 回复:

  )专用硬件处理器集成到软件通信体系结构软件通信体系结构(SCA)中的机制,实现了动态部分可重构技术在软件无线电(SDR)硬件平台中的应用,有效地缩短系统开发周期,提高了硬件资源的利用率。

  SDR是使用一个简单的终端设备通过软件重配置来支持不同种类的无线G移动通信系统和WLAN)的新技术。它具有较强的开放性和灵活性,硬件采用标准化、模块化结构,可以随着器件和技术的发展而更新和扩展;软件模块可以进行加载和更改,根据需要不断升级。软件无线所示,主要分为实时信道数据处理部分、环境管理部分、系统分析和功能强化部分。实时信道数据处理部分包括A/D、D/A、变频、信道分离、调制解调以及码流处理等数据模块。

  SDR的核心是联合战术无线电系统JTRS(Joint Tactical Radio System)的SCA规范,它对模块化可编程无线通信系统的硬件体系结构、软件体系结构和安全体系结构以及应用程序接口(API)规范进行了描述,同时引入了嵌入式微处理器系统、总线、操作系统、公共对象请求代理体系(CORBA)、面向对象的软件和硬件设计等一系列计算机技术,并采用了“波形应用”和“资源”可裁剪、可扩充的设计思想,从而保证了软件和硬件的可移植性和可配置性。

  以接收机为例,SDR中A/D模块之后的部分通过软件来实现。本文在FPGA平台上实现信号的调制解调,以满足高速数字信号处理发展的需求。在Xilinx Virtex2ProFPGA硬件平台上实现了美国军方短波通信系统标准MIL-STD-188-110B调制解调器,其中引入了动态部分可重构技术,提高了配置速度和硬件资源的利用率。

  满足SCA规范的波形组件之间通过CORBA总线通信,而FPGA平台的专用处理器要实现对CORBA的支持比较困难。本文利用SCA规范中的SHP组件兼容性补充协议CP289提出了这一问题的具体解决方案。

  FPGA的动态可重构技术是指对时序变化的数字逻辑系统,其时序逻辑的发生不是通过调用芯片内不同区域不同逻辑资源的组合实现,而是通过对具有专门缓存逻辑资源的FPGA进行局部或全局芯片逻辑的动态重构而实现。部分重构是指重构器件或系统的一部分,在此过程中,其余部分的工作状态不受影响。

  FPGA部分可重构有多种实现方法,较为常用的是基于模块化设计方法和EAPR(Early Access Partial Reconfiguration)设计流程,后者较前者而言,是一种较新的设计方法,并且有相应的软件可以代替命令行方式进行实现,本文采取的就是这种实现方法。

  图2所示为一个简单的基于EAPR设计流程生成的部分动态可重配置系统。整个系统划分出静态模块和动态模块,之间的通信通过总线宏来进行。该系统通过FPGA板子上的dip开关为输入引脚提供输入数据,确定计数器的初始值。通过下载不同部分的比特流可以实现加、减计数功能的动态切换。计数结果通过值传递模块接到FPGA板子上的LED管脚。整个设计过程可以概括为:

  Xilinx Virtex2Pro FPGA内含处理器,通过一定的软件编程,可根据环境及外部需求采用不同的调制解调算法处理通信系统中的数据。通过DPR技术,可以实时快速地调整算法中的参数或者实现不同算法之间的切换。

本文链接:http://hem-larm.com/dongtaizhonggou/633.html
随机为您推荐歌词

联系我们 | 关于我们 | 网友投稿 | 版权声明 | 广告服务 | 站点统计 | 网站地图

版权声明:本站资源均来自互联网,如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

Copyright @ 2012-2013 织梦猫 版权所有  Powered by Dedecms 5.7
渝ICP备10013703号  

回顶部