[发明专利]一种兼容多制式且高灵活性的无线数字算法实验硬件系统

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信领域，主要是一种兼容多制式且高灵活性的无线数字算法实验硬件系统。

背景技术

随着中国大陆无线通信用户数量持续增长，用户需求的多元化和对更高网络交互上下行速度的要求使得主流的三大运营商(中国移动、中国电信、中国联通)也迫切的加速对无线通信网络的扩展和优化，随之而来的是在大陆范围内各种无线通信制式的并存竞争格局(2G的GSM、2.5G的GPRS+CDMA 1X、3G的WCDMA+CDMA2000+TD-SCDMA+WiMAX、4G的LTE等)。在运营商大规模扩张和升级的同时，对于数字光纤直放站的性能指标也提出了更高的要求。除了对覆盖质量、覆盖范围的传统要求之外，对于数字光纤直放站系统的设备能耗效率的控制也愈发严格。作为设备厂商的产品为了适应多种无线制式的并存，也希望能找到平台化、统一化、模块化的产品解决方案。

发明内容

本发明的目的正是要克服上述技术的不足，而提供一种兼容多制式且高灵活性的无线数字算法实验硬件系统。本发明支持当今主流的多种无线通信制式下的核心软件无线电算法验证，充分考虑了与各种小信号模拟射频子系统和功放天线系统的灵活组合，为整个通信信号链路提供充足的系统带宽和全频带调制区间。能满足技术预研调试的模块化并行推进的需求，提高完整技术预研项目的进度和可控性，避免多个小组同时调试带来的不便。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种兼容多制式且高灵活性的无线数字算法实验硬件系统，由若干宽频带、高性能的芯片单元构成，充分考量了多种无线通信制式和算法的处理能力，并提供灵活多样的调试和测试接口。包含的逻辑功能单元有：基带数字信号处理单元，主控处理单元，本地以太网单元，本地串口单元，时钟分配单元，板际信号互联单元，中频模拟发送单元，中频模拟接收单元，中频模拟反馈输入单元，电源转换单元；主控处理单元(PowerPC)通过标准MII信号接口与本地以太网单元相连，方便整个系统的调试和控制；主控处理单元通过SPI总线控制时钟分配单元，其他诸如中频模拟发送单元、中频模拟接收单元、中频模拟反馈单元的SPI总线控制经由基带数字信号处理单元的FPGA进行一次中转来完成最后的连接；时钟分配单元将基准晶振的信号分为多路同源时钟信号送入中频模拟发送单元、中频模拟接收单元、中频模拟反馈单元、基带数字信号处理单元的主芯片中。

更进一步的，用于完成基带数字信号处理功能的FPGA通过延伸控制链承担对射频板和功放板的总线控制。

本发明所述的主控处理单元常规功能如下：

1)上电后完成其余各可控单元的初始化；

2)在系统运行过程中对控制链、数据信号链、时钟链上的单元等进行监控或人工干预。

3)必要时对其他各单元进行重新加载或复位操作。

4)配合看门狗芯片监控系统的异常情况，必要时执行全局的复位以恢复正常通信。

本发明有益的效果是：本发明正是在上述的产品发展背景下提出的一款旨在兼容多种无线通信制式、具有足够性能和带宽的数字和模拟信号处理能力、模块化和小型化的数字硬件平台，通过执行更为有效的数字处理算法提高整个数字光纤直放站系统的效率控制能力，降低后端射频和功放硬件设计和调试的难度。该平台配合多款同样是模块化的射频和功放平台，就可以很高效便利地实现联合调试和验证，为技术研发向实际的产品研发的快速衔接和灵活应变提供了有力的解决方案支持。

附图说明

图1是本发明无线数字算法实验硬件平台与射频、功放互联的示意图；

图2是本发明无线数字算法实验硬件平台功能逻辑示意图；

图3是本发明无线数字算法实验硬件平台电源转换单元原理图；

图4是本发明无线数字算法实验硬件平台主控单元原理图；

图5是本发明无线数字算法实验硬件平台本地以太网单元原理图；

图6是本发明无线数字算法实验硬件平台本地串口单元原理图；

图7是本发明无线数字算法实验硬件平台时钟分配单元原理图；

图8是本发明无线数字算法实验硬件平台中频模拟发送单元原理图；

图9是本发明无线数字算法实验硬件平台中频模拟接收单元原理图；

图10是本发明无线数字算法实验硬件平台中频模拟反馈单元原理图；

图11-17是本发明无线数字算法实验硬件平台基带数字信号处理单元原理图；

图18是本发明无线数字算法实验硬件平台板际信号互联单元原理图。

具体实施方式