基于FPGA的軟件無線電板卡研究與實(shí)現(xiàn)
本文選題:軟件無線電 + 信號(hào)匯聚。 參考:《北京郵電大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:移動(dòng)通信技術(shù)經(jīng)過了這幾十年的發(fā)展,已經(jīng)經(jīng)過了3G時(shí)代。目前LTE(Long Term Evolution,長期演進(jìn))已經(jīng)開始商用。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)用戶不斷增加,用戶數(shù)據(jù)流量不斷增加,通信速率也隨著技術(shù)的變革不斷提升,給目前的無線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)帶來功耗提高、成本增加等巨大挑戰(zhàn)。采用軟件無線電技術(shù)的新型基站平臺(tái),其功耗和成本較傳統(tǒng)的基站平臺(tái)有大幅的降低,并且還具有高性能、可擴(kuò)展、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。這使得基于通用處理器的軟件無線電技術(shù)成為研究熱點(diǎn),并且逐漸成為實(shí)現(xiàn)LTE的未來基站的最有潛力的技術(shù)。本文的工作集中于軟件無線電平臺(tái)中信號(hào)匯聚板的研究和硬件實(shí)現(xiàn)展開。 本文對(duì)軟件無線電的系統(tǒng)架構(gòu)作了具體的分析,并對(duì)能完成該功能的芯片作了性能對(duì)比。綜合考慮成本、可靠性、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度等因素,最終確定使用Virtex-6XC6VLX130T型號(hào)FPGA作為核心板卡——信號(hào)匯聚板的處理器。滿足了系統(tǒng)硬件平臺(tái),數(shù)據(jù)速率要求。最后,本文提出了信號(hào)匯聚板的具體實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。 本文進(jìn)一步對(duì)信號(hào)匯聚板的各個(gè)功能電路進(jìn)行詳細(xì)的研究與設(shè)計(jì),主要工作包括PCI-Express金手指設(shè)計(jì)、時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)、電源模塊設(shè)計(jì)、QDR和DDR3的設(shè)計(jì)、子板接口設(shè)計(jì)、Flash配置電路設(shè)計(jì)、復(fù)位電路設(shè)計(jì)、高速串行接口電路等。 在此基礎(chǔ)上,本文對(duì)信號(hào)匯聚板上的關(guān)鍵信號(hào)進(jìn)行了信號(hào)完整性的分析,主要包括GTX信號(hào)、RocketIO信號(hào)、高速時(shí)鐘信號(hào),為硬件PCB布局布線提供了指導(dǎo)性參考,保證板卡穩(wěn)定性。 最后對(duì)軟件無線電系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試驗(yàn)證,主要工作包括板卡關(guān)鍵模塊以及信號(hào)匯聚板與子板之間的聯(lián)調(diào),達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。
[Abstract]:After decades of development, mobile communication technology has passed through the 3G era. At present, LTE(Long Term Evolution (long-term evolution) has begun to commercial. With the increasing of mobile communication network users and the increasing of user data flow, the communication rate is increasing with the technological changes, which brings great challenges to the current wireless mobile communication network, such as the increase of power consumption and the increase of cost. Compared with the traditional base station platform, the power consumption and cost of the new base station platform using the software radio technology are greatly reduced, and it also has the advantages of high performance, extensibility and good stability. This makes the software radio technology based on the general purpose processor (GSP) become a research hotspot, and gradually becomes the most potential technology for the future base station of LTE. This paper focuses on the research and hardware implementation of the signal convergence board in the software radio platform. In this paper, the system architecture of software radio is analyzed in detail, and the performance of the chip which can accomplish this function is compared. Considering the factors of cost, reliability and implementation complexity, the Virtex-6XC6VLX130T model FPGA is used as the core board of the processor. Meet the system hardware platform, data rate requirements. Finally, the target of the signal convergent board is put forward in this paper. This paper further studies and designs the various functional circuits of the signal convergence board, including the design of PCI-Express Goldfinger, the design of clock circuit, the design of power module, the design of QDR and DDR3, the design of sub-board interface and the design of flash configuration circuit. Reset circuit design, high speed serial interface circuit. On this basis, the signal integrity of the key signal on the signal convergence board is analyzed in this paper, including GTX signal Rocket IO signal and high speed clock signal, which provides a guiding reference for the hardware PCB layout and wiring, and ensures the card stability. Finally, the software radio system is tested and verified. The main work includes the key module of the card and the connection between the signal convergence board and the sub-board to achieve the design goal.
【學(xué)位授予單位】:北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TN92;TN791
【共引文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1777055
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