MHAL硬件抽象层数据流的分级调度设计

分析MHAL硬件抽象层的技术规范,针对MHAL硬件抽象层在数据调度方面的局限性,结合数据帧的优先级业务属性设计了具有实时数据传输保障的调度。按照优先级将数据帧进行队列管理,完成硬件抽象层数据流的分级调度。测试结果表明,该设计能够实现MHAL硬件抽象层数据流的分级调度,提高了MHAL硬件抽象层数据调度的灵活性,对推进SCA软件通信体系架构在嵌入式系统中的应用研究具有积极意义。

软件无线电硬件平台MHAL接口符合性测试方法

软件无线电通信架构源自美军联合战术无线电系统,在军用、民用领域得到广泛应用;MHAL是SCA关键技术之一,用于实现软件与硬件的解耦;为测试验证软无硬件平台的SCA标准符合性,文章依据MHAL应用程序接口标准提出测试方法;标准主要包括GPP、DSP、FPGA的MHAL接口和RFchain消息等几个部分的内容,规定了其接口函数、消息格式和消息命令等;针对MHAL接口,通过设计测试用例调用API接口函数进行MHAL消息传输,检查消息传输正确性,完成软件接口测试;针对RFchain命令,通过MHAL消息发送控制命令,利用标准仪器测量信道输出响应、射频参数,验证硬件平台接口符合性和性能指标;最后搭建测试系统,对多家单位研制的软无装备进行测试,结果表明测试方法合理可行,能适应不同架构的软无被测设备,有效验证硬件平台MHAL接口符合性。

一种基于SCA的DSP软件无线电框架实现

在通信行业采用SDR已是大势所趋,无论是民用还是军用领域都广泛采用这一概念。但是还没有一个框架能将DSP纳入到SDR系统中。为了提高SDR系统的性能,同时保证波形软件的可移植性和通用性,基于软件通信体系结构在DSP上设计实现了软件无线电框架。规范了在软件无线电产品中使用DSP的方法,提高了DSP波形组件的模块化程度及在不同平台上的可移植性和可重用性,使基于SCA的SDR的性能得以提高。

基于软件无线电的短波通信系统设计

针对短波通信系统设备种类多、数量多、操作复杂、升级成本高、兼容性差的问题及现代信息战的发展需求,论文提出了一种基于软件无线电的短波通信系统软硬件平台设计方案,硬件平台采用总线式组织结构和分频段、二次变频的射频收发模块,实现了模块级的可扩展化和中频与基带处理模块的通用化。软件平台则使用与SCA规范(Software Communication Architecture)完全兼容的OE波形实时运行环境和波形开发部署管理工具。该系统支持新业务功能的软件注入和硬件资源的无缝扩展,较好地解决了短波通信系统中所面临的相同设备功能扩展升级和不同设备互连互通的问题。

ATCA平台中FPGA组件化开发环境研究

基于软件通信体系架构无法实现对FPGA等专用处理器的兼容,依据CP289协议的容器和组件模型思想以及MHAL接口规范,针对高速率、多接口、较大规模的ATCA硬件平台和高速、实时信号处理的需求,通过分层抽象的方法,设计一个标准化的FPGA组件开发环境。并设计FFT组件验证该开发环境的可行性和合理性,实现了在ATCA平台上FPGA专用处理器与SCA体系架构的融合以及波形组件的可移植。

基于RapidIO的FPGA硬件抽象层设计

本文针对SCA2.2.2软件通信体系结构提出的硬件抽象层(MHAL)设计规范,研究设计了一种现场可编程逻辑门阵列(FPGA)上基于Rapid IO总线IP核的MHAL,实现了波形设计与具体硬件平台分离。该设计基于采用适合嵌入式通信系统的高速可靠、低延迟的Rapid IO总线联接的硬件平台。通过仿真软件和硬件平台对其功能和性能进行了验证,对实际工程应用有极大的参考价值。

基于ZedBoard的SCA架构的设计与实现

Zed Board是Xilinx公司首款融合了ARM Cortex A9双核和7系列FPGA的全可编程片上系统,兼具ARM和FPGA两者的优势,是小型化SCA实现的最佳嵌入式平台之一。本文介绍了Zed Board平台的硬件结构,并针对SCA架构在专用硬件平台上无法实现的问题,通过分析研究MHAL硬件抽象层技术和OCP接口规范,设计了符合ZedBoard平台硬件环境的MHAL硬件抽象接口和FPGA波形组件容器,有效地解决了SCA架构在Zed Board平台上的实现问题,为在Zed Board上实现以SCA架构为核心的系统开发打下了基础。

基于SCA规范的硬件抽象层应用程序接口分析

从接口定义及工作原理两个方面详细阐述了JTRS系统办公室先后发布的MHAL和MOCB硬件抽象层接口标准;同时以DSP处理器为例给出了MHAL和MOCB的实现方案;最后对两个标准的特点、优势及适用条件进行了分析与比较。

多通道SCA通信终端局部重构技术研究

随着电子技术和软件无线电技术的发展,基于SCA架构的多通道通信终端,具备资源综合化、功能软件化、业务多元化、小型化特点,具有开放性架构,满足多种应用场景需求。本文针对多通道SCA通信终端特征,分析了基于SCA架构的四通道通信终端的运行机理,研究并提出了在SCA架构下局部重构FPGA波形的方法,并在实物环境上测试验证,测试结果表明本文设计的方法有效且可行。

基于某卫星导航接收机的硬件抽象层SCA标准符合性测试设计

针对卫星导航信号波形在不同硬件平台上的可移植性问题,在系统中引入Modem硬件抽象层(MHAL)后,实现了不同计算单元上组件间管理的统一性和通信的标准化.为了便于测试MHAL的标准符合性[1],防止不同研制单位研制出互相不兼容的软件通信体系结构(SCA)通信设备,现以某卫星导航接收机为例说明具体硬件平台的MHAL测试方法,设计了一组测试用例集.通过采用公共对象请求代理体系结构(CORBA)中间件TAO(The ACE ORB)和软件功能动态配置法,该测试用例集可屏蔽被测设备之间的差异,提高测试用例的通用性、兼容性、测试效率.用户只需在PC端一键操作即可完成自动化测试.结果表明:该测试用例集可以验证MHAL实现数据传输的能力、满足SCA标准的符合性程度和用户需求.

SCA硬件抽象层接口设计

随着软件通信体系结构的广泛研究和应用,为在包含特定硬件单元的SCA硬件平台上实现不同计算单元上组件间管理的统一性和通信的标准化,提高波形应用在不同的硬件平台上的可移植性和重用性,软件通信体系结构引入了硬件抽象层的概念。该文以通用处理器和DSP为例,描述硬件抽象层的功能及其在通用处理器GPP和DSP上的API实现。

RapidIO串行总线的硬件抽象层设计与应用

针对在多种异构处理器构成的软件无线电系统中GPP组件与非GPP组件间不能直接通信的问题,提出了一种基于RapidIO总线的GPP硬件抽象层实现方案。采用RapidIO消息单元邮箱作为底层通信机制,适配封装RapidIO驱动接口,为上层应用软件提供标准的通信接口。测试结果表明,该方案可解决GPP组件与非GPP组件间的通信问题,并可提高应用软件的可移植性和复用性。

基于ZYNQ组件化开发环境的设计与实现

针对异构信号处理平台中FPGA波形组件可移植性差和开发效率低的问题,文中借鉴软件通信体系架构中硬件抽象层规范,设计了一种基于ZYNQ的组件化开发环境。利用标准的运行环境屏蔽FPGA波形组件和具体硬件平台的差异,实现了FPGA波形组件动态配置。测试结果表明,通过标准化的运行环境,FPGA波形组件具有良好的可移植性和可重用性,提高了波形应用的开发效率。