一种基于DSP+FPGA的软件无线电平台的设计及应用

较高以及对频偏敏感等问题，OFDM仍然不失为一种性能优良的传输方式。目前采用了OFDM的标准主要有数字音频广播（DAB）、数字视频广播（DVB）、欧洲无线局域网Magic WAND、802.11、非对称数字用户线（ADSL）等。为此，我们在本平台上实现了OFDM的收发信机。

　　本OFDM系统采用了如下的基带和中频结构，如图2所示。图2中，音频编码采用了G.729标准，加扰采用了9位的反馈移位寄存器产生的伪随机序列，压扩部分为μ律压扩变换，其中μ=3。另外，系统子载波个数为2048，载波间隔1kHz，中频40.96MHz。图中的结构几乎包括了所有 OFDM系统应有的处理单元，具有一定的代表性，在此基础上经过必要的参数修改，可以演变出绝大多数标准的系统。为了便于接收端的同步处理，在帧结构上采用了类似DAB的结构，每帧76个符号，其中第一个符号为空符号，第二个符号为固定的相位参考符号。

图2 OFDM系统框图

　　通过对各模块功能的分析，并结合本平台上各器件的特点，对各模块的实现在平台上进行分配。图3显示了这种分配方式。

图3 OFDM系统处理流程

　　数据接口方面，发射端DSP将经过基带处理以后成帧的信号通过EMIF接口发送到FPGA的FIFO中缓存，然后数据进入数字上变频器，进行40.96MHz的上变频，上变频后的数据经过4倍固定内插和CIC的24倍内插后经过D/A输出，形成OFDM中频信号。如图4所示。

图4 OFDM中频信号频谱仪截图

　　接收端对中频信号以32.768MHz进行带通采样，数字下变频器对采样后8.192MHz的镜像频率进行数字下变频，之后对信号进行16 倍的抽取，使信号速率下降到2M，HSP50214采用并行直接输出的模式，分两路分别输出16b的IQ两路数据，FPGA通过并串转换，将数据通过 MCBSP送入DSP进行同步处理和基带处理，得到原发送信息。

　　结论

　　本文提出了一种基于DSP、FPGA以及ASIC的软件无线电平台，并在该试验平台上完成了OFDM系统的基带和中频设计，并且经过了实际的验证，系统运行情况良好，有效地支持多种通信模式，是一种应用广泛的软件无线电平台。目前正在对功率放大器的基带预失真技术进行研究，以进一步的改善系统性能。