宽带信道模拟器的数字硬件设计与实现.pdf

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1、分类号密级注1UDC学位论文宽带信道模拟器的数字硬件设计与实现（题名和副题名）陈彬（作者姓名）指导教师邵士海副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业通信与信息系统提交论文日期2015年4月论文答辩日期2015年5月21日学位授予单位和日期电子科技大学2015年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类DIGITALHARDWAREDESIGENANDIMPLEMENTATIONOFABROADBANDCHANNELSIMULATORAMasterThesisSubmi

2、ttedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:CommunicationandInformationSystemsAuthor:ChenBinAdvisor:AssociateProfessorShaoShihaiSchool:NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonCommunications独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文

3、中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇

4、编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要随着第四代移动通信技术的普及和第五代移动通信的发展，无线通信设备的研究需求和复杂度越来越高，无线通信带宽与频段也不断增加。系统测试与无线信道模拟仿真在整个研发周期里占的比重也越来越大，尤其是如何全面的模拟所有可能的宽带无线通信信道模型。在研究宽带无线通信的测试中，需要研究不同的通信方式在不同的信道中的传输模型。这个过程需要进行大量的实验，包括不同的外场实验，外场的无线通信环境是最真实的实验环境，但是每次都需要将待测设备搬到室外测

5、试环境，无疑给测试与研究带来极大不便。而且要测试完各种不同的信道需要反复测试不同的外场实验与环境。且同一个地方的测试环境局限性比较大，无线信道特征比较单一，不能反映通用的无线信道。针对以上实际问题，论文在运用软件无线电技术的思想，研究了宽带信道模拟器，设计并实现了信道模拟器的中心处理单元的硬件平台。首先，针对宽带无线信号的通用频段以及带宽，以军用无线电台为实例，提出了信道模拟器的设计指标。项目目标是设计一套在0.1~3000MHz频段工作的宽带信道模拟器平台，支持8个通道同时工作，每条通路支持收发自动切换。论文从关键

6、技术、硬件指标、软硬件接口功能的角度分析设计需求。接着，设计与实现了宽带信道模拟器的数字硬件，设计了前端数字采集模块。前端数字采集模块包含FPGA数字板与ADC/DAC模块。设计并实现了中心处理板，中心处理板采用ATCA构架，包含4片XilinxV7FPGA，8个FMC扩展卡、对外提供高达800Gbps数据速率的高速串行接口、高性能OCXO、高性能时钟网络、1000Mbps以太网、32GBDDR3。最后，在实验室环境下测试中心数字基带处理板的各项硬件指标参数，包括电源输出电压、纹波，10GGTX高速串行接口，DDR3

7、，1000Mbps以太网，时钟，FMCADC/DAC回环测试。同时对各项测试指标进行分析与提出改进意见。论文设计并实现了宽带信道模拟器的数字硬件，通过对系统各项功能和性能的测试，验证其可行性。基于ATCA的中心处理板卡已经包括在宽带信道模拟器、I摘要第五代移动通信技术预研、大规模遥控测量等具体项目中使用，具有良好的前景。关键词：信道模拟器，数字硬件，ATCA，FPGA，高速ADC/DACII摘要IIIAbstractAbstractWiththedevelopmentof4G,5Gmobilecommunicatio

8、ns,wirelesscommunicationsequipmentismoreandmorecomplex,wirelesscommunicationbandwidthandfrequencyalsoincreases.Systemtestingandradiochannelsimulationthroughoutthedevelopment