一种搭载FPGA和AD9361的软件无线电平台实现方法

为了解决传统无线电平台分立器件繁多、功能单一、开发周期长的问题,提出了一种搭载现场可编程门阵列(field programmable gate arrays,FPGA)和AD9361的软件无线电平台的实现方法。以FPGA(KINTEX-7)为主控芯片,表述了MicroBlaze嵌入式软核与相应串行外设接口(serial peripheral interface,SPI)、通用输入输出(general purpose input\output,GPIO)接口以及数据接口的设计思路,并对AD9361进行了芯片配置,实现了FPGA基带模块与AD9361之间的数据交互。功能测试结果表明,此平台能够根据需求更改数据调制方式与收发通道参数配置,且具有良好的收发性能。与传统无线电平台相比,此平台具有灵活性高、通用性强等特点,能够适用于多种应用场景。

基于RISCV和MAX2830的无线通信平台设计

设计了基于RISCV和MAX2830的无线通信系统架构。采用开源RISCV软核作为主控单元,其指令架构精简易于集成拓展;对于数字基带单元,基于FPGA平台进行通信算法移植优化研究,设计采用了开放式自有协议结构并兼容BLE通信协议。针对射频前端收发单元,设计了基于MAX2830的射频方案实现无线信号收发电路。对系统平台进行通信测试验证,性能指标满足设计需求,接收灵敏度达-88 dBm,最大发射功率达19 dBm。该软件无线平台通过FPGA可编程逻辑实现模块化设计和动态重构通信模式,适用于多种通信场景。

基于ZYNQ-7000 FPGA和AD9361的软件无线电平台设计

设计了一种基于ZYNQ-7000系列FPGA和AD9361的软件无线电(SDR)平台。该平台采用零中频软件无线电方案,选用AD9361设计射频收发前端,选用ZYNQ-7000系列FPGA搭建基带处理平台,并借助PC的数据处理能力进一步提升系统的灵活性和通用性。PC和ZYNQ基带处理平台之间通过千兆网口通信。在PC上使用GNU Radio软件实现802.11a基带数据的处理,搭建两套SDR系统。实测结果验证了该平台的通信可靠性。该软件无线电平台对于通信类学生的实验教学和科研工作有借鉴意义。

新一代通用软件无线电平台USRPX310的系统架构与应用

随着软件无线电设备的兴起,第五代移动通信技术(5G)开始制定。如何采用一款良好的通用软件无线电设备快速搭建移动通信系统硬件与软件原型,使研发者能够使用统一的软件和硬件设计流程来满足这些高度复杂系统的原型设计需求,是备受大家关注的问题。因此,介绍新一代通用软件无线电平台USRPX310,阐述其系统架构特点及如何快速搭建开发应用环境,并阐述了典型的开源开发平台,搭建了几种典型的应用实例:实时频谱监测、FM广播收音机、广播发射电台、实时ADS-B协议信号接收并实现民航飞机的安全跟踪、2发2收MIMO-OFDM物理层安全通信系统。它拓展了USRPX310的应用领域,为进一步拓展软件无线电平台的安全应用打下了坚实基础。

基于DSP和FPGA的软件无线电平台研究

从硬件和软件两方面建立了基于DSP和FPGA的软件无线电平台。重点研究了该实验平台多模式数字调制解调的硬件实现结构、软件实现结构和不同模式之间的切换等,充分体现了软件无线电系统的灵活性、开放性和兼容性等特点。

基于OFDM的软件无线电平台设计

上世纪90年代发展起来的软件无线电,其重要价值在于：传统的硬件无线电通信设备只是作为无线通信的基本平台,而许多的通信功能则是由是通过构造一个通用的、可复制编程平台,使其工作频段、调制解调方式、业务种类、数据速率与格式,控制协议等都可以进行重构和控制,选用不同的软件模块就可以实现不同类型和功能的无线电台,打破了有史以来设备的通信功能的实现仅仅依赖于硬件发展的格局。本文介绍了一种基于OFDM的软件无线电平台的设计,重点介绍了基带收发处理模块的设计与实现方案。

生成式GPS欺骗干扰算法设计与软件无线电的实现

为了实现对全球定位系统(GPS)接收机的位置欺骗与轨迹欺骗,研究生成式GPS欺骗干扰的干扰效果,设计并基于软件无线电平台实现了一种具备位置欺骗功能以及轨迹欺骗功能的GPS欺骗信号产生算法,在下载星历数据后,通过预设欺骗点坐标,逆推欺骗点上空可视卫星以及对应的伪距与码相位,根据真实GPS卫星信号格式生成欺骗干扰信号并模拟钟差、电离层等因素对信号传播的影响对接收机进行欺骗。GPS欺骗信号在7 cm×15 cm模块上生成,实现12路卫星信号输出,同时对各路信号发射功率进行修正,与传统的单通道GPS欺骗设备相比生成信号更加接近真实的GPS信号,摆脱了上位机的限制,实现了欺骗干扰设备的小型化与集成化。使用雷格瑞GPS接收机作为欺骗测试目标,实验结果表明,在欺骗信号产生板发射欺骗信号后,接收机成功被欺骗且定位坐标与预设欺骗坐标误差为19 m,轨迹欺骗能够使接收机定位结果按照预设轨迹移动。研究成果对GPS欺骗干扰技术发展具有一定意义。

AD9221在软件无线电平台中的应用

本文根据软件无线电的特点,按照某专网通信的特殊要求,介绍了AD9221在软件无线电通用硬件平台中的应用。

基于FPGA+DSP的软件无线电平台的设计

随着现代芯片工艺的飞速发展,各种高性能数字信号处理芯片不断出现,多核运行的高速信号处理板在通信领域、自动化控制领域等都得到是十分广泛的应用.由于多核信号处理器件扩宽了信号处理和数据传输能力,在本设计中选用TI和Xilinx的高性能处理器件,提高了信号处理能力和运算速度.本文具体介绍由XC5VLX85T1136和TMS320C6678组成的高速串行数字信号多核硬件平台的软硬件设计及相关技术的实现过程.

Tilepro64多核处理器的软件无线电平台构建

以Tilepro64多核处理器为核心,设计了面向无线信号数据采集处理的软件无线电系统平台。无线中频信号通过以FPGA为核心的模拟前端的放大、滤波和下变频等处理,进入基于Tilepro64处理器的数字处理模块,经过解调和解码等步骤,将信息由XAUI接口传往上位机。

一种软件无线电平台的设计及应用

随着无线通信的发展,出现了多种模式的通信体制,为了满足互通性的问题,软件无线电的思想被提出来。所谓软件无线电,其中心思想是：构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台，将通信的各种功能通过软件来完成，并使宽带A／D和D／A转换器尽可能靠近天线，以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系统。由于软件无线电可以通过增加软件模块来增加新的功能，

基于ZYNQ7000的低功耗软件无线电平台设计

文章针对专用无线通信系统中低功耗的应用需求,给出一种新的软件无线电处理平台的硬件设计方案。该平台满足软件无线电的设计要求,采用Xilinx公司的ZYNQ7000架构处理器,通过外设器件型号优选,实现具有高性能、功耗较低的软件定义无线电硬件平台,且已在工程项目中成功应用。

无线软件平台的简约之美

每年有数以十亿的CPU是为嵌入式设备而制造的。

基于USRP的通用无线电实验平台构建与教学实践

通信、雷达、广播、电视等无线电系统在电磁波信号的收发和处理上具有相似的特点。该文介绍了通用软件无线电外设平台(USRP)的由来与特点、系统架构、实验开发、课程应用和教学实践状况。同时,该文利用软件无线电技术建立了无线电系统的通用硬件平台,以软件方式实现功能的重构,使多门无线电类课程能够共享相同的实验平台。学生在该平台上可快速建立不同的无线收发系统,从系统的层面掌握无线电系统的设计,加深对理论的理解和感性认识。

基于USRP的无线射频识别平台设计与实现

目前射频识别技术(RFID)有着广泛的应用,但由于RFID的标准众多,不同标准的标签需要不同的阅读器进行识别,这给RFID的应用开发带来了不便。首先,介绍了RFID技术和软件无线电技术的发展状况;其次,介绍了软件无线电技术的基本原理和关键技术,分析了GNU Radio开放软件无线电平台的软件体系结构和开发模式,包括软件GNU Radio的组成要素和运行流程,并且介绍连接的硬件设备USRP的母板和子板的基本知识。将软件无线电外设USRP和软件GNU Radio相结合,设计并实现了RFID读写器与标签之间的无线通信信息采集。搭建了GU-RFID平台,对相关功能进行了测试。最后,利用GU-RFID平台完成了超高频RFID系统的ASK数字调制,为进行RFID通信的MAC层研究和安全隐私保护技术研究提供了平台基础。

嵌入式软件无线电系统设计

软件无线电平台为作战人员开启了一种全新的类似互联网的话音、数据及图像发送与接收方式。提出了运用基于可编程门阵列(FPGA)的可编程片上系统(SOPC)嵌入式设计方法构造软件无线电系统。该系统包括数模/模数(AD/DA)转换器、数控自动增益控制、微控制单元(MCU)和FPGA等模块,利用并行总线完成对系统数模转换器(DAC)参数配置、自动增益控制以及调制解调数据的显示与传输。该系统相对于常规系统完成了正交相移键控(QPSK)系统的调制信号产生、数字下变频和信号解调等功能,实现了中频数据传输。

通过软件无线电的架构加速无线技术的开发与测试

如今的无线通信领域可谓是"百花齐放,百家争鸣",层出不穷的无线通信标准令人眼花缭乱;同时,现代的电子产品往往又集成了多种不同的无线标准。这些都给射频设计和测试的工程师带来了前所未有的挑战,如何应对无线标准和技术的快速更新成为大家所共同关注的话题。本文的目的不是为了深入探讨不同无线通信标准的优劣,而是意在指出在市场上多种标准共存的情况下,工程师们如何通过一个统一的软件无线电平台,实现对多种标准的测试,从而跟上技术发展的步伐。

XSRP平台的TD-LTE物理层协议实验设计

针对通信技术更新迅速,导致LTE等无线通信设备更新价格昂贵,从而提出使用通用软件无线电开发平台XSRP实现TD-LTE物理层协议实验,设计并实现了TD-LTE物理层协议的收发通信实验。设计的实验中XSRP和上位机通过以太网口传输数据流,基于软硬件协同,上位机利用Matlab负责获取处理基带数据流和配置XSRP射频参数,XSRP负责数据实时处理和射频收发。通过实验表明:基于XSRP通用平台的收发天线,在真实信道环境条件下实现了多机通信,真实模拟了TD-LTE物理层协议的实现过程,接近现实的通信系统,为移动通信系统协议栈的原型开发与验证提供了范例。

面向同频干扰环境的5G机会信号定位算法研究

针对全球导航卫星系统(GNSS)拒止环境下定位精度难以保证的问题,该文设计了一种基于新无线电(NR)机会信号的定位方案,并提出一种基于干扰消除子空间追踪(ICSP)算法,解决超密集网络(UDNs)和异构网络(HetNets)环境中同频干扰对定位观测量提取精度不足的问题。通过仿真实验和通用软件无线电外设(USRP)半实物仿真,验证了ICSP算法在复杂网络环境中优化5G机会信号接收机性能、提高定位精度上的有效性。

基于MAX2830和FPGA的软件无线通信平台研究

根据物联网应用背景和技术需求,设计了基于MAX2830和FPGA的无线通信系统架构。针对射频收发电路,采用MAX2830零中频电路方案实现2.4 GHz的信号收发电路;针对数字基带处理单元,在FPGA上进行通信算法优化移植研究,设计了开放式的自有协议,其兼容BLE通信协议,免于授权。对系统性能的测试验证了平台的可行性,最大发射功率达19.73 dBm,接收灵敏度达-88 dBm,支持的频偏范围符合接收需求。基于此软件无线电平台可以动态重建通信体制和模式,适用于多种通信场景,具有重要工程应用及研究价值。