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软件无线电技术自从问世以来,由于其能解决不同体制之间通信系统的互连、互通问题而得到广泛的关注,第三代移动通信系统(3G)和新兴的WiMAX技术中都采用了软件无线电设计思想。建立低成本的软件无线电平台对3G和WiMAX的关键技术进行研究是当前通信系统研究的热点之一。特别是WiMAX技术,由于IEEE802.16e协议的发布使其具有越来越完善的移动性能而成为能与3G相抗衡的技术之一,相对于3G而言,WiMAX技术还不甚成熟,其在移动宽带无线接入应用方面的研究还在积极的进行之中。
本文正是基于这一背景,结合实际情况,主要研究应用于3G和WiMAX中关键技术研究的软件无线电平台,并初步实现了基于IEEE 802.16d物理层的OFDM发射系统。本文完成的主要工作如下：
1.对软件无线电的硬件构架进行了广泛的调研,设计并实现了基于宽带中频采样原理的软件无线电平台硬件构架,进行了硬件电路设计、PCB设计、电路调试。该平台性能价格比高,可作为研究3G和WiMAX中关键技术的通用硬件平台。
2.基于SOPC设计思想,在FPGA中设计实现了一个NIOS Ⅱ嵌入式软核系统对平台中的DDC、DUC进行控制。采用这一控制方式,既符合软件无线电尽量减少使用专门硬件的思想,又减轻了DSP的负担,是本文控制系统的一大特色。
3.调试和分析了硬件平台的发射和接收通道,在平台中实现了实时AM和ASK等调制解调方式,实践证明本文所设计的系统符合软件无线电的思想,具有一定的灵活性。
4.优化了硬件平台的数据传输性能,采用EDMA实现了存储器的乒乓操作,使DSP读取外部存储器的数据吞吐率达到了22.5×32Mbit/s,写入外部存储器的数据吞吐率达到了18×32Mbit/s,提高了平台的数据吞吐率,同时也优化提高了数据处理能力。
5.在平台上初步实现了符合IEEE 802.16d物理层标准的OFDM发射系统。