FPGA在軟件無線電中有什么樣的應(yīng)用

　　軟件無線電（SDR）是帶有可重配置硬件平臺的無線設(shè)備。這些可重配置硬件平臺能夠被用于多種通信標(biāo)準(zhǔn)，并將在最終實現(xiàn)認知無線電（CR）的過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。與此同時，由于SDR具有更低的成本、更大的靈活性和更高的性能，它正迅速成為軍事、公共安全和商業(yè)無線領(lǐng)域的事實標(biāo)準(zhǔn)。 SDR在商業(yè)領(lǐng)域日益流行的一個關(guān)鍵原因是它既能對多種波形執(zhí)行基帶處理，又能進行數(shù)字中頻（IF）處理。中頻處理將DSP的應(yīng)用范圍擴展到基帶之外，超越天線進入RF領(lǐng)域。這種同時支持基帶和中頻處理的能力增加了系統(tǒng)靈活性，同時也減少了制造成本。通過引入高級基帶處理技術(shù)，如自適應(yīng)調(diào)制和編碼、空時編碼（STC）、波束成形和多入多出（MIMO）天線技術(shù)等，無線標(biāo)準(zhǔn)正在不斷發(fā)展以支持更高的數(shù)據(jù)率?；鶐?a target='_blank' class='arckwlink_none'>信號處理器件需要具有極大的處理帶寬來支持這些技術(shù)使用的計算密集型算法。例如，美國軍方的聯(lián)合作戰(zhàn)無線電系統(tǒng)（JTRS）定義了軍事無線電支持的20 多種不同波形。其中一些復(fù)雜波形所要求的計算能力是幾百個MIPS（在標(biāo)準(zhǔn)處理器上），如果采用FPGA來實現(xiàn)就需要幾千個邏輯單元（LE）。

　　SDR基帶處理常常同時需要處理器和FPGA。在這類應(yīng)用中，處理器負責(zé)系統(tǒng)控制及配置功能，而FPGA實現(xiàn)計算密集型的信號處理數(shù)據(jù)路徑和控制功能，以實現(xiàn)最小的系統(tǒng)延時。當(dāng)必須從一種標(biāo)準(zhǔn)切換到另一種標(biāo)準(zhǔn)時，處理器能夠在主要的軟件部件之間動態(tài)切換，而FPGA可以根據(jù)需要完全重新配置，以實現(xiàn)特定標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)路徑。 FPGA能夠被用作與DSP和通用處理器接口的協(xié)處理器，從而提供更高的系統(tǒng)性能和更低的系統(tǒng)成本。擁有自由選擇在哪里實現(xiàn)基帶處理算法的權(quán)利為實現(xiàn)SDR算法增加了靈活性?；鶐ЫM件還必須具有足夠的靈活性，以便使SDR能夠支持相同標(biāo)準(zhǔn)的增強版本以及完全不同的標(biāo)準(zhǔn)?？?a href='http://wenjunhu.com/v/tag/1315/' target='_blank' class='arckwlink_none'>編程邏輯單元與一個軟核處理器和IP模塊組合在一起，可以提供遠程現(xiàn)場升級功能。例如，通過Turbo編碼器、Reed-Solomon編碼器、符號交織器、符號映射器和逆FFT變換等IP功能，我們可以很容易重新配置FPGA，使其支持WCDMA/HSDPA（高速下行分組接入）或 802.16a標(biāo)準(zhǔn)的基帶發(fā)射功能。