基于FPGA的软件无线电板卡研究与实现
本文选题:软件无线电 + 信号汇聚 ; 参考:《北京邮电大学》2015年硕士论文
【摘要】:移动通信技术经过了这几十年的发展,已经经过了3G时代。目前LTE(Long Term Evolution,长期演进)已经开始商用。移动通信网络用户不断增加,用户数据流量不断增加,通信速率也随着技术的变革不断提升,给目前的无线移动通信网络带来功耗提高、成本增加等巨大挑战。采用软件无线电技术的新型基站平台,其功耗和成本较传统的基站平台有大幅的降低,并且还具有高性能、可扩展、稳定性好等优点。这使得基于通用处理器的软件无线电技术成为研究热点,并且逐渐成为实现LTE的未来基站的最有潜力的技术。本文的工作集中于软件无线电平台中信号汇聚板的研究和硬件实现展开。 本文对软件无线电的系统架构作了具体的分析,并对能完成该功能的芯片作了性能对比。综合考虑成本、可靠性、实现复杂度等因素,最终确定使用Virtex-6XC6VLX130T型号FPGA作为核心板卡——信号汇聚板的处理器。满足了系统硬件平台,数据速率要求。最后,本文提出了信号汇聚板的具体实现目标。 本文进一步对信号汇聚板的各个功能电路进行详细的研究与设计,主要工作包括PCI-Express金手指设计、时钟电路设计、电源模块设计、QDR和DDR3的设计、子板接口设计、Flash配置电路设计、复位电路设计、高速串行接口电路等。 在此基础上,本文对信号汇聚板上的关键信号进行了信号完整性的分析,主要包括GTX信号、RocketIO信号、高速时钟信号,为硬件PCB布局布线提供了指导性参考,保证板卡稳定性。 最后对软件无线电系统进行了测试验证,主要工作包括板卡关键模块以及信号汇聚板与子板之间的联调,达到设计目标。
[Abstract]:After decades of development, mobile communication technology has passed through the 3G era. At present, LTE(Long Term Evolution (long-term evolution) has begun to commercial. With the increasing of mobile communication network users and the increasing of user data flow, the communication rate is increasing with the technological changes, which brings great challenges to the current wireless mobile communication network, such as the increase of power consumption and the increase of cost. Compared with the traditional base station platform, the power consumption and cost of the new base station platform using the software radio technology are greatly reduced, and it also has the advantages of high performance, extensibility and good stability. This makes the software radio technology based on the general purpose processor (GSP) become a research hotspot, and gradually becomes the most potential technology for the future base station of LTE. This paper focuses on the research and hardware implementation of the signal convergence board in the software radio platform. In this paper, the system architecture of software radio is analyzed in detail, and the performance of the chip which can accomplish this function is compared. Considering the factors of cost, reliability and implementation complexity, the Virtex-6XC6VLX130T model FPGA is used as the core board of the processor. Meet the system hardware platform, data rate requirements. Finally, the target of the signal convergent board is put forward in this paper. This paper further studies and designs the various functional circuits of the signal convergence board, including the design of PCI-Express Goldfinger, the design of clock circuit, the design of power module, the design of QDR and DDR3, the design of sub-board interface and the design of flash configuration circuit. Reset circuit design, high speed serial interface circuit. On this basis, the signal integrity of the key signal on the signal convergence board is analyzed in this paper, including GTX signal Rocket IO signal and high speed clock signal, which provides a guiding reference for the hardware PCB layout and wiring, and ensures the card stability. Finally, the software radio system is tested and verified. The main work includes the key module of the card and the connection between the signal convergence board and the sub-board to achieve the design goal.
【学位授予单位】:北京邮电大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TN92;TN791
【共引文献】
相关期刊论文 前10条
1 段天睿;滕照宇;姚勇;李兴红;黄明炳;;柔性线路板串扰PSpice仿真分析及应用[J];安全与电磁兼容;2009年05期
2 滕照宇;黎明柱;宋崇希;张昀;白维;周显光;;硬盘微带线路串扰问题的研究[J];安全与电磁兼容;2012年01期
3 熊华清;李春泉;尚玉玲;;BGA焊点空洞对信号传输性能的影响[J];半导体技术;2009年10期
4 饶立新;戴勤;;高速PCB串扰的分析与仿真[J];湘南学院学报;2010年05期
5 刘学观;江盼盼;郭辉萍;曹洪龙;;高速数字信号在PCB中的传输特性分析[J];电波科学学报;2009年03期
6 柯春俊;张国钢;翟小社;耿英三;;基于自积分Rogowski线圈的脉冲电流传感器的建模研究[J];电工电能新技术;2010年02期
7 王建华;荣命哲;耿英三;宋政湘;张国钢;;数字化电力设备的概念与内涵[J];电工技术学报;2009年06期
8 从德强;;USB2.0 Hi-speed在手机设计中的应用及信号完整性分析[J];电脑知识与技术;2008年S1期
9 侯金华;琚长江;;Profibus-DP系统EMI问题研究[J];低压电器;2009年13期
10 雷英俊;秦开宇;曹勇;梁前;梅领亮;;基于时域反射的特性阻抗测量[J];电子测量技术;2009年04期
相关会议论文 前9条
1 张少华;周德俭;;若干因素下的高速互连线间的串扰规律研究[A];2008中国电子制造技术论坛论文集[C];2008年
2 侯金华;;基于FPGA的SOC系统可靠性设计[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
3 刘广民;吉方;张勇斌;何建国;赵兴海;;微细电火花放电脉冲边沿振荡机理和抑制方法研究[A];第14届全国特种加工学术会议论文集[C];2011年
4 蔡亮;郝晓曦;邹晖;胡毅;;40G光收发模块复用解复用高速电路设计[A];2008年中国高校通信类院系学术研讨会论文集(下册)[C];2009年
5 王宗跃;陈少昌;吴昊;;高速PCB设计中互连线的仿真分析[A];2009通信理论与技术新发展——第十四届全国青年通信学术会议论文集[C];2009年
6 王小宁;周永刚;于冰;;PCB上微带线间的串扰分析抑制[A];2009通信理论与技术新发展——第十四届全国青年通信学术会议论文集[C];2009年
7 刘伟;李晋文;胡军;曹跃胜;黎铁军;;封装中高速信号参考平面完整性分析[A];第十六届计算机工程与工艺年会暨第二届微处理器技术论坛论文集[C];2012年
8 李丽;;高速电路中转角对串扰的影响研究[A];2012全国无线及移动通信学术大会论文集(上)[C];2012年
9 邓蔼仙;;电子产品可靠性设计[A];《IT时代周刊》2013年度论文集[C];2013年
相关博士学位论文 前10条
1 高崧;宽带宏模型技术与无源性补偿[D];西安电子科技大学;2011年
2 陈建华;PCB传输线信号完整性及电磁兼容特性研究[D];西安电子科技大学;2010年
3 端木琼;wMPS系统的硬件平台优化及动态坐标测量关键技术研究[D];天津大学;2012年
4 林琳;OFDM基带系统CFOs的估计及校正[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
5 苏浩航;深亚微米VLSI电源/地线网络信号完整性主要问题的算法研究[D];西安电子科技大学;2008年
6 李丽平;高速串行互连中的抖动分析[D];西安电子科技大学;2009年
7 陈富吉;多轨集成电源稳压及其管理技术研究[D];西安电子科技大学;2009年
8 王立辉;消偏型光纤陀螺仪关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 隋修宝;非制冷凝视热像仪成像理论以及关键技术研究[D];南京理工大学;2009年
10 宋娟;列车通信系统信道复用技术的研究[D];北京交通大学;2012年
相关硕士学位论文 前10条
1 祁德桂;EPIRB板级设计及信号完整性分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 姚海珍;笔记本电脑中高速信号完整性分析与应用改进[D];苏州大学;2010年
3 胡新毅;60GHz毫米波功率源关键技术研究[D];浙江大学;2011年
4 刘赛尔;X波段单片集成宽带正交混频器芯片设计[D];浙江大学;2011年
5 唐瑜键;超宽带步进频穿墙雷达信号处理机的研究[D];电子科技大学;2011年
6 张长营;基于FPGA和PCI的数字复分接设计[D];电子科技大学;2011年
7 樊渊皓;基于Tailfit算法的抖动分离与浴盆曲线的研究[D];西安电子科技大学;2011年
8 陈云飞;高速视频处理系统的信号完整性分析[D];西安电子科技大学;2011年
9 杨丽湘;基于遗传算法的电源分配网络设计[D];西安电子科技大学;2011年
10 张士福;半导体设备数据控制系统的设计及实现[D];西安电子科技大学;2009年
,本文编号:1777055
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/1777055.html