一种基于射频捷变收发器的软件无线电平台制造技术

本发明专利技术公开一种基于射频捷变收发器的软件无线电平台，属于无线电通信技术领域，该平台包括射频部分、数字信号处理模块、主控单元和电源模块，以射频捷变收发器为基础，配合基带信号处理芯片，可以开发出满足目前大部分无线应用的产品。本发明专利技术以射频捷变收发器作为系统的主芯片，配合FPGA完成硬件平台的搭建，使软件无线电系统能够得到最大程度的系统处理能力，更多地通过软件编程的方式来实现各种功能，提高了硬件系统的通用性与可扩展性，节约设计成本，覆盖频率在70MHz～6GHz。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无线电通信
，尤其是一种基于射频捷变收发器的软件无线电平台。
技术介绍
随着时代的进步，各类通信网的系统结构和实现技术总在不断发展更新，但人们总希望可以有一个能够兼容多种频段、调制方式、信道多址方式的硬件平台，来确保不同通信系统间的无缝连接。软件无线电，通过软件编程的手段来完成系统通信的技术手段，是解决通信系统间连接问题最佳的方案。近年来，软件无线电的技术在卫星移动通信、陆地移动卫星和全球通信上面得到了广泛的应用，成为数字移动通信中解决多种多平台、多标准的系统间通信最佳实现方案。因此，对软件无线电系统的研究具有了更加深远的理论意义和更为迫切的价值需求。传统的射频收发器硬件架构由分立的LNA、Mixer、VGA、ADC/DAC、IQ调制器和射频频综等芯片组成射频收发链路，体积大、功耗大、电路繁杂。
技术实现思路
本专利技术提出了一种基于射频捷变收发器的软件无线电平台，分立器件较少，功耗极低，覆盖频段广，射频性能优异。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种基于射频捷变收发器的软件无线电平台，该平台包括射频部分、数字信号处理模块、主控单元和电源模块，所述射频部分包括第一射频收发器和第二射频收发器，所述第一射频收发器和第二射频收发器均通过数字接口与所述数字信号处理模块连接，所述数字信号处理模块与所述主控单元双向连接，所述第一射频收发器设有第一输入端和第一输出端，所述第二射频收发器设有第二输入端和第二输出端，所述第一射频收发器和第二射频收发器分别连接有稳
压器。作为优选，所述第一射频收发器和第二射频收发器均选用ADI公司的AD936X系列或AD937X系列的射频捷变收发器或Lime公司的LMS7002射频收发器或MAXIM公司的MAX5280/5281系列射频收发器。作为优选，所述数字信号处理模块采用Altera公司的FPGA或Xlinx公司的FPGA或Lattice公司的FPGA，所述FPGA连接有闪存FLASH和加密芯片。作为优选，所述加密芯片选用DALLAS公司的DS28E01，所述DS28E01加密芯片采用1-wire总线串行传送数据，节省所述FPGA的I/O管脚占用。作为优选，所述主控单元选用意法半导体公司的STM32系列通用微控单元。作为优选，该平台还包括时钟模块，所述时钟模块与所述第一射频收发器、所述第二射频收发器和所述数字信号处理模块相连，用以提供本地振荡，进行时钟同步。作为优选，所述时钟模块为低抖动多路时钟发生器电路。作为优选，所述稳压器选用高电源抑制比和低噪声的低压差线性稳压器。作为优选，所述第二输入端和第一输出端传输信号的缺省频率为2.14GHz±30MHz，所述第一输入端和第二输出端传输信号的缺省频率为1.95GHz±30MHz，缺省频率与带宽可以通过软件编程的方式变更。作为优选，所述电源模块为DC/DC转换器。本专利技术通过提供一种基于射频捷变收发器的软件无线电平台，其有益效果在于，以FPGA作为系统的主芯片，配合射频捷变收发器完成硬件平台的搭建，使软件无线电系统能够得到最大程度的系统处理能力，并更多的利用软件来实现通信功能，提高了硬件系统的通用性与可扩展性，节约设计成本，覆盖频率在70MHz～6GHz。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术无线电平台的硬件框架示意图；图2为本专利技术无线电平台测试组网图；图3为频谱仪中NCO数据送至TX通道的数据曲线图；图4为测试一在2140MHz情况下的测试曲线图；图5为测试一在1950MHz情况下的测试曲线图；图6为测试二在2140MHz接收信号的测试曲线图；图7为测试三中CW直通模式，LO泄露与IQ Imbalance镜像表现曲线图；图8为测试四中LO泄露与IQ Imbalance镜像表现曲线图；图9为测试五中LO泄露与IQ Imbalance镜像表现曲线图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示的一种基于射频捷变收发器的软件无线电平台，该平台包括射频部分、数字信号处理模块、主控单元和电源模块。其中射频部门包括第一射频收发器和第二射频收发器，第一射频收发器和第二射频收发器均通过数字接口与数字信号处理模块连接，第一射频收发器和第二射频收发器分别连接有低压差线性稳压器，时钟模块与第一射频收发器、第二射频收发器和数字信号处理模块相连，用以提供本地振荡，进行时钟同步。本实施例中第一射频收发器和第二射频收发器选用ADI公司的AD9361射频捷变收发器，具有最高的集成度，最低的功耗和最大的灵活性，支持200KHz-56MHz的带宽以及70MHz到
6GHz的RF接收发射频率范围，该芯片集成了LNA、Mixer、放大器和IQ调制器等RF前端、ADC和DAC电路，单一芯片可以完成1T1R或者2T2R通道的射频及中频处理，提供零中频的数据流给FPGA、DSP或者其他的基带芯片。数字信号处理模块采用Altera公司的Cyclone V系列FPGA，具有丰富的DSP与Logic资源，同时兼容其A5/A7和A9，方便客户根据具体项目情况进行选择。FPGA外部连接有闪存FLASH和DS28E01加密芯片，DS28E01加密芯片采用1-wire总线串行传送数据，节省FPGA的I/O管脚占用。主控单元选用意法半导体公司的STM32系列通用微控单元，来实现监控和网管功能。电源模块为DC/DC转换器，将外部供电的直流电转换为平台内部芯片所需的直流电压。本实施例中在第一射频收发器设有第一输入端和第一输出端，第二射频收发器设有第二输入端和第二输出端，构成两收两发的架构，每一个射频收发器AD9361集成了双收双发的射频架构(本板卡只利用了芯片的第二个射频收发通道)，几乎不需要分立的器件。本实施例的无线电平台，工作频段在70MHz～6GHz之间，不同频段需要调整射频匹配，其中第二输入端和第一输出端传输信号的缺省频率为2.14GHz±30MHz，第一输入端和第二输出端传输信号的缺省频率为1.95GHz±30MHz。如图2所示，将本实施例无线电平台的测试组网图，无线电平台的输入端与信号源相连，输入射频信号，输出端与频谱仪相连，观测信号频谱，通过JTAG接口与电脑相连，用QuartusII软件烧录程序和配置参数。通过测试组网，对本实施例的无线电平台进行以下测试。第二输入端和第一输出端传输信号定义为软件电线电平台的DL通道(简称“DL通道”)；第一输入端和第二输出端传输信号定义为软件电线电平台的UL通道(简称“UL通道”)。一、AD9361发射端链路测试测试条件：1、FPGA内部用NCO产生CW信号，通过设置衰减来模拟不同功率级的发送信号，满幅度数字CW信号定义为0dBFS本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于射频捷变收发器的软件无线电平台，该平台包括射频部分、数字信号处理模块、主控单元和电源模块，其特征在于：所述射频部分包括第一射频收发器和第二射频收发器，所述第一射频收发器和第二射频收发器均通过数字接口与所述数字信号处理模块连接，所述数字信号处理模块与所述主控单元双向连接，所述第一射频收发器设有第一输入端和第一输出端，所述第二射频收发器设有第二输入端和第二输出端，所述第一射频收发器和第二射频收发器分别连接有稳压器。

【技术特征摘要】
1.一种基于射频捷变收发器的软件无线电平台，该平台包括射频部分、数字信号处理模块、主控单元和电源模块，其特征在于：所述射频部分包括第一射频收发器和第二射频收发器，所述第一射频收发器和第二射频收发器均通过数字接口与所述数字信号处理模块连接，所述数字信号处理模块与所述主控单元双向连接，所述第一射频收发器设有第一输入端和第一输出端，所述第二射频收发器设有第二输入端和第二输出端，所述第一射频收发器和第二射频收发器分别连接有稳压器。2.根据权利要求1所述的一种基于射频捷变收发器的软件无线电平台，其特征在于，所述第一射频收发器和第二射频收发器均选用ADI公司的AD936X系列或AD937X系列的射频捷变收发器或Lime公司的LMS7002射频收发器或MAXIM公司的MAX5280/5281系列射频收发器。3.根据权利要求1所述的一种基于射频捷变收发器的软件无线电平台，其特征在于，所述数字信号处理模块采用Altera公司的FPGA或Xlinx公司的FPGA或Lattice公司的FPGA，所述FPGA连接有闪存FLASH和加密芯片。4.根据权利要求3所述的一种基于射频捷变收发器的软件无线电平台，其特征在于，所述加密芯片选用DALLAS公司...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄峰，
申请(专利权)人：厦门市合佳兴电子有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35