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基带中频一体化开发板的制作方法

文档序号:6343885
专利名称:基带中频一体化开发板的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种无线电开发板,特别是关于一种基带中频一体化开发板。
背景技术
在无线通讯系统中,射频信号主要用于空间中的传播,基带信号是没有经过频谱 搬移的原始电信号。中频信号是射频与基带之间的过渡频率信号。中频与基带处理一般都 属于数字信号部分,可以用App无线电的思想来实现,即以一个通用、标准、模块化的硬件 平台为依托,通过App编程来实现无线电功能,从基于硬件的设计方法中解放出来。App无 线电强调体系结构的开放性和全面可编程性,有利于系统的不断升级和扩展,可大大缩短 无线电系统的研发周期。

实用新型内容为了克服上述现有技术的不足,本实用新型提供一种通过可编程器件实现的基带 中频一体化开发板。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种基带中频一体化开发 板,其包括基板,双端口 RAM,基带部分以及中频部分,所述的基带部分以及中频部分设置 在该基板上,所述的基带部分包括核心处理单元,所述的中频部分包括FPGA模块,所述的 FPGA模块与该核心处理单元通过双端口 RAM相连。本实用新型解决进一步技术问题的方案是所述的基带部分包括以太网接口, CPLD模块,SDRAM, IXD,JTAG模块,USB端口以及串口 RS232端口,所述的核心处理单元分别 与该以太网接口,CPLD模块,SDRAM,LCD, JTAG模块,USB端口以及串口 RS232端口相连。本实用新型解决进一步技术问题的方案是所述的中频部分包括数模转换单元, SMA模拟端口,SD卡以及RF收发模块,所述的FPGA模块分别与该数模转换单元以及SD卡 相连,所述的数模转换单元通过SMA模拟端口与RF收发模块相连。本实用新型解决进一步技术问题的方案是所述的核心处理单元包括一个ARM子 系统和一个C674x浮点DSP子系统。本实用新型解决进一步技术问题的方案是所述的LCD是通过触摸屏控制芯片连 接与核心处理单元相连。相较于现有技术,本实用新型的基带中频一体化开发板在一块印刷电路板基板 (PCB)上集成了具有可编程能力的基带部分和中频部分,并可外接不同频段的通用App无 线电外设(USRP)射频子板,该基带中频一体化开发板可以作为认知无线电系统的硬件平 台,满足大部分认知无线电功能的验证,也可以实现符合App通信体系结构(SCA =Software CommunicationArchitecture)规范的App无线电系统。

图1是本实用新型的基带中频一体化开发板的结构示意图。[0011]图2是本实用新型的基带中频一体化开发板作为实现认知无线电系统的硬件平 台的结构示意图。
具体实施方式
以下内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明,不能 认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的技术人员 来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属 于本实用新型的保护范围。如图1所示,本实用新型提供一种基带中频一体化开发板,其包括基板,双端口 RAM,基带部分10以及中频部分20。所述的基带部分10以及中频部分20设置在该基板上。所述的基带部分10包括核心处理单元,以太网接口,CPLD (ComplexProgrammable Logic Device)模块,SDRAM (Synchronous Dynamic RandomAccess Memory,同步动态随机存 储器),LCD,JTAG(Joint Test Action Group)模块,USB 端口 以及串 Π RS232 端口。所述 的中频部分20包括FPGA (Fi el (!Programmable Gate Array)模块,数模转换单元,SMA模拟 端口,SD卡以及RF收发模块。所述的FPGA模块与该核心处理单元通过双端口 RAM相连。所述的核心处理单元分别与该以太网接口,CPLD模块,SDRAM, LCD, JTAG(Joint Test Action Group)模块,USB端口以及串口 RS232端口相连。所述的FPGA模块分别与该 数模转换单元以及SD卡相连,所述的数模转换单元通过SMA模拟端口与RF收发模块相连。基带部分10的核心处理单元采用0MAPL137处理器,该0MAPL137处理器集成了一 个ARM926EJ-S核ARM子系统和一个C674x浮点DSP子系统。ARM子系统与DSP子系统共享 存储空间(DDR2SDRAM),以方便数据交换。ARM926EJ-S核支撑虚拟内存管理(MMU),可以移 植2. 4或2. 6内核的Linux操作系统或WinCE。ARM子系统主要用来实现对系统各个部件 的控制,DSP子系统主要用来实现较复杂的信号处理算法。中频部分20采用通用App无线电外设(USRP2)电路,可兼容各种USRP射频收发 子板。USRP2电路属于GNU Radio项目的一部分,完全开源,且支撑SCA规范。USRP2电路 以Xilinx Spartan-3FPGA为核心,还包括ADC,DAC,以及SD卡部分。FPGA程序存储在SD 卡中,上电以后由中频部分的CPLD负责把程序装入FPGA中。中频部分的主要功能是实现 信号在基带和中频的频率转换,并完成信号的数模及模数转换。中频部分与基带部分通过 FPGA与0MAP137间的双端口 RAM相互传递数据。开发板中频部分有独立的以太网口,也可 以连接PC,以PC作为基带处理部分与开发板中频部分组成无线通信系统。本实用新型的基带中频一体化开发板包括串口 RS232、USB接口、以太网口 Ethernet, SMA, JTAG等接口,允许对基带及中频部分进行分别开发和调试。此外也有利于 扩展外部设备,使开发板有良好的可扩展性及人机交互能力。所述的IXD是通过TSC2046触摸屏控制芯片连接与CPU相连的控制信号的, TSC2046的主要功能是实现对触摸屏的控制。如图2所示,该实用新型的基带中频一体化开发板可以作为实现认知无线电系统 的硬件平台。认知无线电系统包括中央控制部分、频谱感知及可重配置空中接口构成。中央控制部分中央控制部分由开发板基带部分的App实现,运行在基带处理器 上。主要功能是对感知部件及空中接口进行管理和控制。[0022]频谱感知频谱感知部分的主要用来完成对信道利用情况进行感知、信号检测及 识别等功能。频谱感知部分主要由感知前端、感知控制以及感知数据处理三部分组成。其 中感知前端用来接收感兴趣的频段内的信号,对模拟信号进行下变频处理,通过AD后再进 行中频处理,最终将信号传递给感知数据处理部分。这部分功能可由射频子板及开发板的 中频部分共同实现。感知控制部分主要用来控制感知前端的感知行为,感知数据处理部分 主要实现频谱感知的各种算法验证并报告频谱感知结果。这两部分功能可由开发板的基带 部分实现。可重配置空中接口 空中接口主要用来实现认知无线电平台的频谱接入、波形切 换等功能。空中接口的重配置由中频及基带部分的可编程器件完成。本实用新型的基带中频一体化开发板在一块印刷电路板基板(PCB)上集成了具 有可编程能力的基带部分和中频部分,并可外接不同频段的通用App无线电外设(USRP) 射频子板,该基带中频一体化开发板可以作为认知无线电系统的硬件平台,满足大部分认 知无线电功能的验证,也可以实现符合App通信体系结构(SCA :Software Communication Architecture)规范的App无线电系统。本实用新型的基带中频一体化开发板具有以下优点开发板的基带和中频部分由 可编程器件实现,均具有可重配置能力。提供多种外部接口以及扩展口,方便扩展外设,有利于认知无线电平台的可扩展 性、可升级性。可移植开源操作系统Linux,稳定的内核以及丰富的开源代码便于实现各种应用程序。可在此开发板基础上实现认知无线电系统,对大部分认知无线电功能进行测试与 验证,如频谱感知、自适应频谱接入等。兼容GNU Radio,可支撑App通信体系结构(SCA)规范。SCA规范具有良好的开放 性,采用模块化结构,有利用系统的重配置。
权利要求一种基带中频一体化开发板,其特征在于其包括基板,双端口RAM,基带部分以及中频部分,所述的基带部分以及中频部分设置在该基板上,所述的基带部分包括核心处理单元,所述的中频部分包括FPGA模块,所述的FPGA模块与该核心处理单元通过双端口RAM相连。
2.根据权利要求1所述的基带中频一体化开发板,其特征在于所述的基带部分包括 以太网接口,CPLD模块,SDRAM,LCD, JTAG模块,USB端口以及串口 RS232端口,所述的核心 处理单元分别与该以太网接口,CPLD模块,SDRAM, IXD,JTAG模块,USB端口以及串口 RS232端口相连。
3.根据权利要求1所述的基带中频一体化开发板,其特征在于所述的中频部分包括 数模转换单元,SMA模拟端口,SD卡以及RF收发模块,所述的FPGA模块分别与该数模转换 单元以及SD卡相连,所述的数模转换单元通过SMA模拟端口与RF收发模块相连。
4.根据权利要求1所述的基带中频一体化开发板,其特征在于所述的核心处理单元 包括一个ARM子系统和一个C674x浮点DSP子系统。
5.根据权利要求1所述的基带中频一体化开发板,其特征在于所述的LCD是通过触 摸屏控制芯片连接与核心处理单元相连。
专利摘要本实用新型提供一种基带中频一体化开发板,其包括基板,双端口RAM,基带部分以及中频部分,所述的基带部分以及中频部分设置在该基板上,所述的基带部分包括核心处理单元,所述的中频部分包括FPGA模块,所述的FPGA模块与该核心处理单元通过双端口RAM相连。本实用新型的基带中频一体化开发板在一块印刷电路板基板(PCB)上集成了具有可编程能力的基带部分和中频部分,并可外接不同频段的通用App无线电外设(USRP)射频子板,该基带中频一体化开发板可以作为认知无线电系统的硬件平台,满足大部分认知无线电功能的验证,也可以实现符合App通信体系结构规范的App无线电系统。
文档编号G06F11/26GK201698403SQ201020229809
公开日2011年1月5日 申请日期2010年6月18日 优先权日2010年6月18日
发明者张钦宇, 彭宏刚, 李云鹤, 林威, 王奇, 王野 申请人:哈尔滨工业大学深圳研究生院
再多了解一些
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