基于FPGA的SDR架构

基于FPGA的SDR架构

随着无线标准——包括广域3G和局域网络的扩展，未来无线器件将要支持多种空中接口和调制格式。软件无线电（SDR）技术采用可重配置的多标准硬件平台，让无线器件具有这方面的功能。随着FPGA和数据转换器技术的不断发展，SDR概念正不断地成为现实。Altera的可编程逻辑器件，及丰富的IP核提供了一个能高效实现SDR的平台。

基于SDR的3G基站的硬件划分，它可以重配置支持多种标准。为了重配置整个系统，理想的SDR基站应该在数字域内完成所有的信号处理工作。然而，这一代的宽带数据转换器无法支持不同无线标准所需的处理带宽和动态范围。因此，模数变换器（ADC）和数模变换器（DAC）通常工作在中频（IF），分离的宽带模拟前端用来完成对射频（RF）级的后续信号处理。

数字IF将数字信号处理的领域从基带跨越到天线――RF域。这增加了系统的灵活性，同时降低了制造成本。而且，数字频率转换具有比传统模拟技术更大的灵活性和更高的性能（在衰减和选择性方面）。Altera Stratix™ II FPGA具有高性能的嵌入DSP块、Nios®嵌入式软核处理器、TriMatrix™存储器架构和高速接口， 提供了高度灵活和集成的平台，实现大计算量的数字IF功能， 包括上下变频，同时降低了引入新技术DPD、CFR和智能天线的风险。

无线标准不断地发展，通过先进的基带处理技术如自适应调制和编码、时空编码（STC）、波束赋形和多入多出（MIMO）天线技术等支持更高的数据率。基带信号处理器件需要极大的处理带宽，才能支持如此大计算量的算法。

如图.SDR基带数据通道重配置示例

协处理功能，如图，SDR基带处理通常需要处理器和FPGA，其中处理器进行系统控制和配置，而FPGA实现大计算量信号处理数据通道和控制，让系统的延迟最小。在不同的标准之间，处理器能够动态地在软件的主要部分之间切换，而FPGA能够根据需求完全重新配置，以实现特定标准的数据通道。

SDR的协处理架构

基于ＦＰＧＡ实现的的SDR和下一代的无线通信系统和设备，与传统的产品和设备相比较，具有明显的优势。为技术和产品的研究开发提供一个新概念和通用无线通信平台，大大降低了开发成本和周期。为设备制造商降低投资风险，提高经济效益。 为最终用户提

供了一个通用的终端设备平台 。