本文選題：軟件無線電 + Linux��； 參考：《北京郵電大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：隨著移動通信技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展,4G、5G等相關(guān)新業(yè)務(wù)、新標(biāo)準(zhǔn)正在頻繁的演進和更新。新的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)在帶來更高速率業(yè)務(wù)能力的同時,對通信協(xié)議算法的研究驗證平臺提出了更高的要求。同時,高速率新業(yè)務(wù)也對復(fù)雜室內(nèi)環(huán)境下的微基站等設(shè)備提出了新需求。因此,在對LTE等通信系統(tǒng)的新業(yè)務(wù)、新標(biāo)準(zhǔn)研究過程中,需要一種具備高效開發(fā)、快速驗證能力的研究與測試平臺,并且該平臺應(yīng)當(dāng)具備可擴展、可移植、靈活的特性�？梢�,基于通用處理器的高性能、靈活可調(diào)的軟件無線電平臺是滿足此需求的一種可行方案。本文的研究工作主要分為小型化場景下的嵌入式遠端測試平臺以及基于X86處理器的高性能通用算法驗證平臺。軟件平臺作為系統(tǒng)的支撐平臺,不僅需要提供完整的軟硬件數(shù)據(jù)傳輸鏈路,同時需要保證軟件平臺整體的靈活性和可移植性。首先,本文研究了軟件無線電系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)以及關(guān)鍵技術(shù)。在此基礎(chǔ)上分析了系統(tǒng)的整體架構(gòu)。其次,本文分析了小型化測試平臺的功能需求,根據(jù)需求設(shè)計了嵌入式軟件無線電系統(tǒng)的軟件架構(gòu)。之后,根據(jù)架構(gòu)設(shè)計分別實現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)構(gòu)建、本地控制以及遠端交互等功能模塊。再次,本文研究分析了高性能算法驗證平臺的功能需求,基于分析結(jié)果設(shè)計了 X86軟件平臺的整體架構(gòu)。在此基礎(chǔ)上,實現(xiàn)了 PCI Express驅(qū)動接口、I/O發(fā)送鏈路以及DMA高速接收方案。最后,本文通過系統(tǒng)級驗證的方式對本文實現(xiàn)的軟件平臺接口和傳輸功能進行測試驗證。本文通過遠端基帶數(shù)據(jù)的發(fā)送驗證了小型嵌入式平臺的正確性。同時,本文設(shè)計了 X86平臺的圖形控制界面,通過發(fā)送LTE下行幀數(shù)據(jù)驗證X86算法驗證平臺的可靠性,并通過波形繪制功能驗證了直接內(nèi)存存取(Direct Memory Access,DMA)接收和數(shù)據(jù)處理功能的正確性。本文通過以上幾方面的研究分析、設(shè)計實現(xiàn)和測試驗證完成了基于Linux的小型化嵌入式軟件平臺和X86高性能軟件平臺的課題研究工作,為微基站、“云”驗證以及通信算法驗證平臺等應(yīng)用場景提供了靈活、可移植、可擴展的軟件無線電測試平臺支持。
[Abstract]:With the rapid development of mobile communication technology and Internet technology and other related new services, the new standards are frequently evolving and updating. The new protocol standard not only brings higher speed traffic capability, but also puts forward higher requirements for the research and verification platform of communication protocol algorithm. At the same time, high-rate new services also put forward new requirements for equipment such as micro-base station in complex indoor environment. Therefore, in the research process of new services and new standards for LTE and other communication systems, a research and testing platform with high efficiency and rapid verification capability is needed, and the platform should have the characteristics of extensibility, portability and flexibility. It can be seen that a flexible and adjustable software radio platform based on universal processor is a feasible solution to meet this requirement. The research work in this paper is divided into embedded remote test platform based on miniaturization scenario and high performance universal algorithm verification platform based on X86 processor. As the supporting platform of the system, the software platform not only needs to provide complete software and hardware data transmission links, but also needs to ensure the flexibility and portability of the software platform as a whole. Firstly, the theoretical basis and key technologies of software radio system are studied. On this basis, the overall structure of the system is analyzed. Secondly, the functional requirements of the miniaturized test platform are analyzed, and the software architecture of embedded software radio system is designed according to the requirement. Then, the embedded system construction, local control and remote interaction are implemented according to the architecture design. Thirdly, this paper analyzes the functional requirements of the high performance algorithm verification platform, and designs the overall architecture of the X86 software platform based on the analysis results. On this basis, the PCI Express driver interface I / O transmission link and DMA high-speed receiving scheme are implemented. Finally, the software platform interface and transmission function realized in this paper are tested and verified by system level verification. The correctness of small embedded platform is verified by sending remote baseband data in this paper. At the same time, the graphic control interface of X86 platform is designed, and the reliability of X86 algorithm is verified by sending LTE downlink frame data. The correctness of direct memory access direct Memory access DMA (DMA) reception and data processing is verified by waveform rendering function. Through the research and analysis of the above aspects, this paper designs, implements and tests the research work of miniaturized embedded software platform based on Linux and X86 high performance software platform, which is the micro-base station. Cloud verification and communication algorithm verification platform provide flexible portable extensible software radio test platform support.
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP311.52;TP316.81

【參考文獻】

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本文編號：1913785