基于ZYNQ的软件无线电平台设计与实现

发布时间：2017-09-01 15:49

  本文关键词：基于ZYNQ的软件无线电平台设计与实现

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【摘要】：随着无线通信技术的不断发展,如今的无线通信是一个多种通信制式并存的领域。这种变革使得原有依赖于硬件实现的传统无线通信系统难以满足不断发展的通信需求。而软件无线电技术的出现,使得通信系统不再受硬件的限制。这种具有自适应、可扩展能力的技术在当前的通信领域非常活跃。面对软件无线电的广阔应用前景,作者在研究生期间致力于微嵌入式软件无线电平台的开发,相比于市场中的其它平台,该平台有着更好的灵活性、开放性和易升级性,而且可以灵活使用软硬件资源来开发相关应用。 该平台包含硬件模块和软件部分的算法库及人机交互界面,为用户提供完整的通用标准平台,可以使开发者专注于核心问题,加速基础研究和原型验证。该平台是基于Zynq的嵌入式软硬件协同设计,也是业界第一款ARM+FPGA架构的软件无线电平台,需要重点考虑Zynq软硬件资源的合理使用和数据交互接口的设计,以获得系统最优处理速度。目前,在保证平台最大性能的情况下,提供给用户开放使用Zynq软硬件资源超过50%。另外,该平台提供的算法库都具有接口可配置性,是设计的另一个难点。 本项目的重点内容是根据需求完成基于Zynq的软件无线电主体框架的设计与实现。首先是实现平台底层硬件接口,搭建完整的数据交互通路,包括接口配置和驱动开发。其次,利用Zynq的逻辑资源,开发高速通信算法库。然后,使用Zynq的处理器资源,移植嵌入式系统,搭建平台上层控制界面。最后,基于该平台,开发相关验证,例如,应用于软件无线电通信数据传输的压缩算法。作者的工作覆盖了上述全部设计与实现。目前,本平台可以实现正确的数据传输,可以根据用户需求,进行下一步应用开发。
【关键词】：软件无线电 ZYNQ AXI接口 通信算法库 压缩算法
【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】：TN925
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 目录7-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 课题的研究背景及研究意义9-12
• 1.2 作者的主要工作12-13
• 1.3 论文的结构和内容13-14
• 第二章 软件无线电理论基础及实现技术14-24
• 2.1 软件无线电理论基础14-17
• 2.1.1 软件无线电的概念14-15
• 2.1.2 数字信号处理技术15-17
• 2.2 基于ZYNQ的软件无线电实现技术17-19
• 2.2.1 ZYNQ简介17-18
• 2.2.2 基于ZYNQ的软件无线电设计流程18-19
• 2.3 AD9361射频收发模块19-20
• 2.4 AXI接口20-23
• 2.5 本章小结23-24
• 第三章 基于ZYNQ的软件无线电平台设计与实现24-62
• 3.1 平台主体架构24-30
• 3.1.1 主体框架24-26
• 3.1.2 平台启动26-27
• 3.1.3 平台系统27-29
• 3.1.4 平台界面29-30
• 3.2 底层硬件接口API30-47
• 3.2.1 高速接口AXI30-36
• 3.2.2 AD9361寄存器配置36-46
• 3.2.3 AD9361数据接口设计46-47
• 3.3 算法库函数API47-52
• 3.3.1 扰码模块47-48
• 3.3.2 卷积模块48-50
• 3.3.3 调制模块50-51
• 3.3.4 FFT51-52
• 3.3.5 多速率信号处理52
• 3.4 平台应用52-61
• 3.4.1 基于ZYNQ平台的数据压缩设计52-61
• 3.5 本章小结61-62
• 第四章 平台验证与测试62-70
• 4.1 基于ZYNQ平台的数据压缩算法仿真分析与实现62-63
• 4.2 算法验证63-64
• 4.3 冗余带宽消除实现与验证64-66
• 4.4 分组压缩与最佳量化实现与验证66-69
• 4.5 本章小结69-70
• 第五章 总结与展望70-72
• 5.1 总结70
• 5.2 展望70-72
• 参考文献72-75
• 致谢75-77
• 攻读学位期间发表的学术论文目录77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 刘春霞,王飞雪;分数倍采样率转换中内插与抽取的顺序研究[J];电子技术应用;2005年06期

2 王海涛,刘晓明;软件无线电技术的进展及应用[J];电子世界;2005年03期

3 余莲;;AD9361:基于突破性技术 促进软件定义无线电应用[J];电子技术应用;2013年11期

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本文编号：773002