基于软件无线电交换网络结构的研究

论文摘要

软件无线电是20世纪90年代兴起的，一种充分结合软件和硬件优势的新技术。由于它能很好的解决无线通信产品由于快速的升级换代而导致原有的以硬件为主的无线电通信系统难以适应其发展的难题，以及由于多种通信体制并存、结构不同和遵循不同的通信协议而导致的各系统之间的互联困难，因此，软件无线电成为新的第三代移动通信系统3G(3rd Generation)的关键技术之一，也是未来无线电通信的发展方向。本论文研究近年来最为关注的一种软件无线电结构，即交换网络结构。并提出了一种改进的交换网络结构即复合式交换网络结构，复合式交换网络结构引进ADSP SHARC处理系统，在交换网络平台中包含DSP(TI)和ADSP两种处理器，它具有更高实时处理能力、更高的网络数据传输效率以及系统的并行效率。论文深入的探讨了软件无线电常用的几种结构构成及性能，通过比较得出交换网络结构更适合软件无线电的设计思想；在原有的交换网络基础上，提出一种改进结构，通过软件仿真，得出了它们的性能参数；论文最后分析了交换网络结构中的核心器件网络适配器的硬件设计原理和ADSP SHARC接入网络的硬件设计原理以及ADSP SHARC部分的网络协议。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 软件无线电的概念
• 1.3 软件无线电的国内外的发展现状
• 1.4 软件无线电的关键技术及实现难点
• 1.5 论文完成的主要工作
• 第2章 软件无线电的概念
• 2.1 引言
• 2.2 软件无线电的基本结构
• 2.2.1 软件无线电的一般结构
• 2.2.2 射频低通采样的软件无线电体系结构
• 2.2.3 射频直接带通采样的软件无线电体系结构
• 2.2.4 宽带中频带通采样的软件无线电体系结构
• 2.3 射频直接带通采样原理分析
• 2.3.1 带通信号采样理论
• 2.3.2 射频直接带通采样原理
• 第3章 软件无线电中的并行处理结构
• 3.1 引言
• 3.2 软件无线电中的几种结构
• 3.2.1 流水线结构
• 3.2.2 总线结构
• 3.2.3 基于计算机和网络式结构
• 3.2.4 基于交换网络的软件无线电结构
• 3.3 复合的交换网络结构
• 3.3.1 引言
• 3.3.2 ADSP SHARC处理系统
• 3.3.2.1 ADSP SHARC系列处理器与 TMS320处理器性能比较
• 3.3.2.2 ADSP SHARC的实现形式
• 3.3.2.3 共享存储器的多处理器并行处理系统
• 3.3.2.4 分布式多 SHARC并行处理系统
• 3.3.2.5 群式（Cluster）多处理器并行处理系统
• 3.3.2.6 SHARC与交换网络的实现形式
• 3.4 本章小结
• 第4章 硬件及网络协议的设计
• 4.1 适配器硬件实现方案
• 4.1.1 时钟电路和复位电路
• 4.1.2 电源电路设计
• 4.1.3 DSP部分的设计
• 4.1.3.1 DSP初始化
• 4.1.3.2 Flash部分的设计
• 4.2 以太网控制器 RTL8019AS的硬件设计
• 4.2.1 以太网控制器RTL8019AS结构和功能
• 4.2.1.1 RTL8019AS的功能逻辑
• 4.2.1.2 RTL8019AS寄存器堆
• 4.2.1.3 RTL8019AS的工作方式
• 4.2.2 RTL8019AS硬件电路的设计原理
• 4.3 ADSP SHARC接入交换网络的硬件设计
• 4.4 交换网络的软件设计
• 4.4.1 适配器的软件设计
• 4.4.1.1 RTL8019AS的初始化
• 4.4.1.2 RTL8019AS发送数据
• 4.4.1.3 RTL8019AS接收数据
• 4.4.2 基于交换网络 TCP/IP协议的实现
• 4.4.2.1 链路层协议实现
• 4.4.2.2 网络层协议实现
• 4.4.2.3 传输层协议实现
• 4.4.3 ADSP SHARC内部通信协议的实现
• 4.5 本章小结
• 第5章 复合交换网络结构的性能分析
• 5.1 并行处理系统的性能指标定
• 5.2 交换网络结构的并行处理性能分析
• 5.3 交换网络结构与复合的交换网络结构的性能分析比较
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间所发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 附录