文档介绍：杭州电子科技大学
硕士学位论文
基于软件无线电的数字化中频处理平台的硬件设计与实现
姓名:钟明明
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:章坚武
20100301
杭州电子科技大学硕士学位论文
摘要
软件无线电作为一项新的通信技术,凭借其数字化、灵活和开放的特点,能够很好地解
决不同通信体制下系统的互通与兼容问题,因此,它一经提出,就引起了人们广泛的关注,
并被普遍认为是继从固定通信到移动通信、从模拟通信到数字通信后无线通信的第三次技术
革命,是未来无线通信的发展方向。软件无线电应用前景十分广阔,可应用于军用、民用以
及个人通信领域。因此搭建一个通用、开放的软件无线电硬件平台就具有十分重要的意义。
然而,由于受到硬件的性能如A/D、D/A转换和DSP芯片处理速度的限制,目前的软件无线电
系统多采用折中的实现方案——中频数字化软件无线电,即先将射频信号转换至中频,然后
再进行基带信号处理。这种实现方案虽然与理想的软件无线电有一定的差距,但却是目前对
器件性能要求最低,最容易实现的方案。
本文采用了中频数字化的软件无线电结构,设计并实现了一个数字化中频处理的硬件平
台,所完成的工作主要有:中频数字化软件无线电的研究、总体方案的设计、芯片和元件的
选择、电路原理图与PCB的设计、电子元器件的焊接、硬件平台的调试与测试硬件模块的软
件的编写。
首先,本文概述了软件无线电的基本情况,详细介绍其理论基础——中频数字化技术中
的信号采样理论与多速率信号处理理论,并对其中的重要结论和公式进行了详细的证明与推
导。
其次,完成了硬件平台的设计与实现。在比较了GPP、FPGA和DSP这三种目前主流的软
件无线电的硬件实现方案后,决定采用 DSP+FPGA作为本次设计的总体方案。本次设计将整
个硬件平台分为DSP基带板和FPGA中频板两个部分。DSP基带板的核心芯片采用TI基于达芬
奇技术的TMS320DM6446,集成了ARM与DSP核;FPGA中频板的核心芯片采用的是Altera公
司Cyclone II系列FPGA中的EP2C20Q240C8。本次设计采用Protel 99SE完成了电路原理图和
PCB的设计。
最后,完成了硬件平台的调试,并对工作进行了总结和展望。调试的过程中,一方面使
用仪器设备检测硬件电路;另一方面编写了简单的程序对硬件模块进行测试。调试完成以后,
给出了硬件平台的实物参考图。

关键词:软件无线电,中频,基带,达芬奇,FPGA,DSP

I
杭州电子科技大学硕士学位论文
ABSTRACT
Software radio(SR) has caused serious concerns ,since it newly emerged ,because it is a new
communication technology to solve the problem of munication and incapatibility between
municatin systems,depending on its digitalization,flexibility and opening. It is
generally accepted that SR is the third technical revolution following from fixed to mobile
communication and from analog to munication,as well as the development orientation of
munication in the future. SR has a bright future for application in military,civil and
,it is important and meaningful to build a general and open
hardware platform for SR. However,restricted by the performance of hardware,such as the poor
processing speed of A/D,D/A convertor and DSP, most current software radio systems have to
adopt middle course ,ie, IF digital software radio,which