智能無(wú)線(xiàn)電技術(shù) （3）

宋騰輝　竇崢　林云

[編者按]隨著軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的發(fā)展，智能無(wú)線(xiàn)電技術(shù)逐漸成為通信領(lǐng)域關(guān)注熱點(diǎn)，并給無(wú)線(xiàn)通信帶來(lái)新的發(fā)展空間。講座將分為3期對(duì)智能無(wú)線(xiàn)電技術(shù)技術(shù)進(jìn)行介紹：第1期講述智能無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的背景及發(fā)展現(xiàn)狀；第2期對(duì)智能無(wú)線(xiàn)電技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)——軟件無(wú)線(xiàn)電的架構(gòu)做了詳細(xì)介紹，并從其應(yīng)用及通用平臺(tái)設(shè)計(jì)角度分析各類(lèi)平臺(tái)的優(yōu)缺點(diǎn)；第3期介紹了軟件無(wú)線(xiàn)應(yīng)用中的多種開(kāi)發(fā)工具。

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1009-6868 （2014） 03-0058-05

3 軟件無(wú)線(xiàn)電的開(kāi)發(fā)工具

軟件無(wú)線(xiàn)工作者希望基于一款通用的平臺(tái)將功能軟件化，并可以通過(guò)軟件升級(jí)來(lái)完成系統(tǒng)的升級(jí)?？紤]到軟件無(wú)線(xiàn)電的軟件功能離不開(kāi)硬件設(shè)備，所以關(guān)于軟件無(wú)線(xiàn)電的開(kāi)發(fā)工具，可以分為3類(lèi)：

·底層硬件的程序設(shè)計(jì)軟件。該軟件可以用于例如現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列（FPGA）開(kāi)發(fā)Xilinx ISE 設(shè)計(jì)套件軟件、用于數(shù)字信號(hào)處理（DSP）開(kāi)發(fā)的TI CCS軟件以及Matlab/Simulink等。

·基于特定通用平臺(tái)的開(kāi)發(fā)軟件。這類(lèi)工具開(kāi)始具備軟件無(wú)線(xiàn)電的性質(zhì)，例如第2期中提到的基于通用軟件無(wú)線(xiàn)電外設(shè)（USRP）的開(kāi)源軟件定義無(wú)線(xiàn)電（GNU Radio）等。

·基于軟件通信體系架構(gòu)（SCA）的軟件無(wú)線(xiàn)電（SDR）開(kāi)發(fā)工具。這是最接近軟件無(wú)線(xiàn)電思想的開(kāi)發(fā)工具，例如開(kāi)源軟件通信體系框架嵌入式解決方案（OSSIE）。

文章主要討論后兩種開(kāi)發(fā)工具以及具有代表性的軟件，3.1節(jié)將詳細(xì)介紹一種第3類(lèi)的SCA SDR開(kāi)發(fā)工具，而3.2和3.3介紹了兩種第2類(lèi)開(kāi)發(fā)工具，希望能給相關(guān)工程應(yīng)用帶來(lái)一定的指導(dǎo)意義。

3.1 SDR工具Spectra與SCA

3.1.1 SCA SDR的應(yīng)用前景

隨著通信設(shè)備一體化和通用化的發(fā)展，人們對(duì)SDR軟件波形開(kāi)發(fā)提出了要求，例如多種功能波形應(yīng)用，支持不同平臺(tái)的移植、模塊化等。因此，SCA SDR的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)逐漸凸顯，PrismTech公司的Spectra工具包括了模型開(kāi)發(fā)工具、自動(dòng)代碼生成、測(cè)試框架和操作環(huán)境（OE）4個(gè)部分，支持SCA 2.2和SCA 2.2.2[14]標(biāo)準(zhǔn)的波形組件（也稱(chēng)為波形的邏輯代碼的實(shí)現(xiàn)）和平臺(tái)組件的開(kāi)發(fā)?；赟CA的SDR將無(wú)線(xiàn)通信相關(guān)的算法（或設(shè)計(jì)者的其他算法）封裝成波形組件，而各種物理應(yīng)用平臺(tái)也被封裝成平臺(tái)組件，直接體現(xiàn)為Spectra CX軟件中的一個(gè)組件；可裝配多種波形，每個(gè)波形應(yīng)用實(shí)現(xiàn)一組特定的功能，在硬件平臺(tái)具備的基礎(chǔ)上，各個(gè)波形應(yīng)用以組件的方式部署到系統(tǒng)的不同節(jié)點(diǎn)中。

3.1.2 Spectra CX波形開(kāi)發(fā)環(huán)境

基于Spectra SCA[15]波形的開(kāi)發(fā)環(huán)境包括Spectra CX波形開(kāi)發(fā)工具和針對(duì)SDR硬件平臺(tái)的Specta OE，包含以下工具：

（1）建模工具。它為SDR開(kāi)發(fā)人員提供高層抽象、易使用和圖形化的建模工具，用于動(dòng)態(tài)地設(shè)計(jì)波形和平臺(tái)開(kāi)發(fā)。幫助波形設(shè)計(jì)人員高效地建立平臺(tái)獨(dú)立、可移植的波形模型，并可以映射到不同的平臺(tái)上。這些工具也能支持可插入地第三方工具，以支持完全的SDR工具鏈集成。

（2）源代碼生成器。Spectra CX集成了特定語(yǔ)言組件源代碼生成器、單元測(cè)試生成器等，為波形應(yīng)用提供了一個(gè)完整的開(kāi)發(fā)和測(cè)試環(huán)境。Spectra 源代碼生成器為SDR組件的針對(duì)特定語(yǔ)言代碼、描述器和測(cè)試代碼生成提供了高性能的無(wú)錯(cuò)工具。通過(guò)將域特定的SDR模型映射為一系列可執(zhí)行的、語(yǔ)言特定的文件，這些文件包含了在Spectra OE上運(yùn)行的所需要的所有功能。多語(yǔ)言、高效率的自動(dòng)代碼生，從圖形化模型生成源代碼、描述器和測(cè)試代碼。與手寫(xiě)代碼相比，提高開(kāi)發(fā)效率高達(dá)50倍（幾個(gè)月的工作縮短到1天或更少的時(shí)間內(nèi)完成），也使代碼具有固有的標(biāo)準(zhǔn)兼容。

（3）測(cè)試與驗(yàn)證。提供模型的SCA兼容性驗(yàn)證，能對(duì)對(duì)組件或子系統(tǒng)進(jìn)行SCA兼容性、功能進(jìn)行測(cè)試，并能提供部署后的實(shí)時(shí)測(cè)試。驗(yàn)證包括應(yīng)用、平臺(tái)、部署的驗(yàn)證：模型語(yǔ)法、語(yǔ)義驗(yàn)證；組件、應(yīng)用、設(shè)備和節(jié)點(diǎn)的驗(yàn)證；完整SCA部署的驗(yàn)證等。

（4）Spectra OE。Spectra OE是一種高性能、低負(fù)載SDR實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境，它支持SCA OE的要求。它能超過(guò)典型的SCA通用處理器（GPP）邊界，為DSP/FPGA提供一致結(jié)構(gòu)。Spectra OE是先進(jìn)和優(yōu)化的實(shí)時(shí)運(yùn)行平臺(tái)，將應(yīng)用軟件和硬件分離，使應(yīng)用可以移植，同時(shí)也具有最小的可能尺寸、重量和功耗。它為開(kāi)發(fā)人員大幅度減少了實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境的復(fù)雜程度，提供了單一的應(yīng)用程序編程接口（API）。Spectra OE結(jié)合了PrismTech的核心框架（CF）和先進(jìn)的中間件（e*ORB與ICO），并根據(jù)完全的實(shí)時(shí)運(yùn)行結(jié)構(gòu)（CF、中間件和用戶(hù)傳輸）從尺寸、重量和性能進(jìn)行優(yōu)化。

（5）波形部署監(jiān)視器。該監(jiān)視器用于將波形部署到硬件平臺(tái)上，并能在波形實(shí)時(shí)運(yùn)行時(shí)，對(duì)波形組件參數(shù)進(jìn)行查詢(xún)、設(shè)置等，并能監(jiān)視系統(tǒng)事件。Spectra CX的Monitor可以鏈接到任何SCA兼容的操作環(huán)境，比如可以運(yùn)行在裝備了PC兼容的中間件的PC開(kāi)發(fā)主機(jī)上。通過(guò)這個(gè)特點(diǎn)，部署的測(cè)試可以在開(kāi)發(fā)周期中大大提前。這個(gè)運(yùn)行時(shí)監(jiān)控器能跟嵌入式目標(biāo)OE通信，以便在真實(shí)目標(biāo)上測(cè)試。監(jiān)視器可以通過(guò)點(diǎn)擊按鈕的方式啟動(dòng)或終止多種應(yīng)用。這樣可在SCA平臺(tái)上加載多種應(yīng)用，以盡可能的描述域要發(fā)生的情況（如組件屬性的預(yù)設(shè)值可以隨時(shí)修改）。Spectra CX還能捕獲CF產(chǎn)生的日志，并在Spectra CX的用戶(hù)界面中顯示出來(lái)。

3.1.3 基于Spectra CX的SDR開(kāi)發(fā)

SCA SDR能裝配多種波形應(yīng)用，每個(gè)波形應(yīng)用實(shí)現(xiàn)一組特定的功能。在硬件平臺(tái)具備的基礎(chǔ)上，各個(gè)波形應(yīng)用以組件的方式部署到系統(tǒng)的不同節(jié)點(diǎn)中。由于不同的波形應(yīng)用有不同功能和特性，需要分別對(duì)每個(gè)波形應(yīng)用依照SCA規(guī)范進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

（1）波形應(yīng)用開(kāi)發(fā)流程：創(chuàng)建組件—生成端口—添加端口屬性—?jiǎng)?chuàng)建應(yīng)用—建立組件鏈接—?jiǎng)?chuàng)建裝配控制器。

（2）節(jié)點(diǎn)和平臺(tái)的開(kāi)發(fā)流程：創(chuàng)建設(shè)備—生成設(shè)備接口—?jiǎng)?chuàng)建設(shè)備管理器—?jiǎng)?chuàng)建域管理器—?jiǎng)?chuàng)建節(jié)點(diǎn)—將設(shè)備管理器、域管理器、設(shè)備添加到節(jié)點(diǎn)—?jiǎng)?chuàng)建平臺(tái)—將節(jié)點(diǎn)添加到平臺(tái)。

平臺(tái)是一些節(jié)點(diǎn)的集合，由域管理器控制，如圖14所示。設(shè)備管理器駐留在其中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)上。節(jié)點(diǎn)是計(jì)算節(jié)點(diǎn)的抽象，是一些設(shè)備和服務(wù)的集合，由一個(gè)設(shè)備管理器控制。通過(guò)節(jié)點(diǎn)可以監(jiān)視和控制節(jié)點(diǎn)的資源狀況，實(shí)現(xiàn)OE，執(zhí)行設(shè)備管理器以及安裝OE&CF服務(wù)，例如公共對(duì)象請(qǐng)求代理體系結(jié)構(gòu)（CORBA）、命名服務(wù)、FileSystem、Log、事件服務(wù)等。

波形在Spectra SCA架構(gòu)上的應(yīng)用的操作步驟如下：

（1）啟動(dòng)硬件平臺(tái)，啟用節(jié)點(diǎn)，啟動(dòng)域管理器、設(shè)備管理器等；

（2）打開(kāi)波形部署監(jiān)視器，添加部署到監(jiān)視器中；

（3）安裝應(yīng)用程序，創(chuàng)建應(yīng)用程序，加載波形應(yīng)用；

（4）停止應(yīng)用程序，釋放應(yīng)用程序，卸載波形應(yīng)用；

（5）可以重復(fù)步驟 3、4，加載、卸載其他波形應(yīng)用。

用戶(hù)按照步驟操作，可以完成基于Spectra SCA的波形部署。以FPGA器件為例，通過(guò)上位機(jī)操作軟件配置不同功能的波形組件，可以完成底層FPGA代碼功能的加載和重新加載，即完成通信功能的設(shè)置或變更，例如由發(fā)射改為接收或者發(fā)射不同的調(diào)制信號(hào)；從操作人員主觀上來(lái)看，我們只是修改了軟件指定的功能，就完成了底層硬件的各種應(yīng)用切換，用戶(hù)層和底層得到了較好的隔離，這就體現(xiàn)出SDR的軟件性質(zhì)。我們通過(guò)軟件升級(jí)來(lái)實(shí)現(xiàn)更多的功能，而不必考慮底層的硬件平臺(tái)，工程師從硬件開(kāi)發(fā)集中到了軟件開(kāi)發(fā)，有力地加速了應(yīng)用開(kāi)發(fā)；更有意義的是，這些軟件波形應(yīng)用對(duì)于SDR硬件平臺(tái)具有完美的可移植性，避免了代碼的重復(fù)開(kāi)發(fā)，節(jié)省了時(shí)間、人力、財(cái)力、物力。

3.2 基于USRP的LabVIEW軟件

NI（美國(guó)國(guó)家儀器）公司的USRP是一款價(jià)位合理且靈活的軟件無(wú)線(xiàn)電平臺(tái)。它將一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)變成一個(gè)無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的快速原型開(kāi)發(fā)平臺(tái)。結(jié)合NI USRP射頻收發(fā)器與NI LabVIEW軟件的優(yōu)勢(shì)，USRP和LabVIEW兩者共同提供了一個(gè)可快速上手且功能強(qiáng)大的系統(tǒng)。以NI USRP2920為例，其支持頻帶可以達(dá)到50 MHz～2.2 GHz，中心頻率可調(diào)，覆蓋FM全球定位系統(tǒng)（GPS）、數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)（GSM）、雷達(dá)和ISM頻段；高達(dá)20 MHz基帶I/Q帶寬，讀寫(xiě)速率達(dá)25 MSPS。借助NI LabVIEW軟件可進(jìn)行頻譜監(jiān)測(cè)、快速開(kāi)發(fā)無(wú)線(xiàn)通信協(xié)議、靈活的多輸入多輸出（MIMO）系統(tǒng)等應(yīng)用。

3.2.1 LabVIEW軟件

LabVIEW[17]開(kāi)發(fā)環(huán)境提供了圖形化編程方法和前所未有的硬件集成，旨在幫助工程師和科學(xué)家快速設(shè)計(jì)和部署測(cè)量和控制系統(tǒng)，加快產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。借助這一靈活的平臺(tái)，工程師可以開(kāi)發(fā)大中小型系統(tǒng)，完成從設(shè)計(jì)到測(cè)試等一系列流程，同時(shí)重用IP和簡(jiǎn)化流程，實(shí)現(xiàn)性能的最優(yōu)化。

LabVIEW應(yīng)用程序分成前面板和程序框圖兩部分。前面板實(shí)現(xiàn)程序參數(shù)的設(shè)置以及界面可視化功能，它可以對(duì)程序進(jìn)行手動(dòng)控制和對(duì)結(jié)果進(jìn)行圖形化顯示。在前面板單擊右鍵可以添加需要的控件，實(shí)現(xiàn)程序參數(shù)的設(shè)置或者結(jié)果圖形化顯示，如圖15所示。

程序框圖是程序的功能實(shí)現(xiàn)部分，它采用圖形語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)編程，如圖16所示。在程序框圖面板單擊右鍵添加需要的函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)程序的功能部分。

另外，LabVIEW程序運(yùn)行時(shí)是以數(shù)據(jù)流的形式運(yùn)行的，這樣程序的處理流程非常清晰，對(duì)程序編寫(xiě)和調(diào)試非常有用。

3.2.2 LabVIEW的開(kāi)發(fā)流程簡(jiǎn)介

LabVIEW和USRP平臺(tái)上手容易，而且提供了漢化窗口，不再做案例介紹。LabVIEW基于框架式設(shè)計(jì)，根據(jù)發(fā)射和接收程序流程框架配置即可，以下是收發(fā)通信工作流程。

（1）發(fā)射：打開(kāi)設(shè)備發(fā)射會(huì)話(huà)—配置參數(shù)—寫(xiě)入指定通道—關(guān)閉會(huì)話(huà)句柄；

（2）接收：打開(kāi)設(shè)備接收會(huì)話(huà)—配置參數(shù)—接收捕獲—讀出指定通道數(shù)據(jù)—分析處理—停止捕獲—關(guān)閉句柄[18]。

LabVIEW和USRP平臺(tái)，將算法集中到用戶(hù)接口界面，常被通信工作人員用來(lái)快速開(kāi)發(fā)驗(yàn)證算法以及自定義信號(hào)測(cè)試源，例如用于軟件無(wú)線(xiàn)電算法驗(yàn)證、頻譜監(jiān)測(cè)、認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電算法驗(yàn)證等。

3.3 BPS系統(tǒng)級(jí)軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)工具

3.3.1 BPS軟件簡(jiǎn)介

BPS（BEEcube平臺(tái)工作室）[19-21]是基于MathWorks公司Simulink上的一個(gè)系統(tǒng)級(jí)的、軟硬件協(xié)同開(kāi)發(fā)的環(huán)境。這個(gè)開(kāi)發(fā)環(huán)境可以自動(dòng)生成特定硬件接口和相應(yīng)軟件驅(qū)動(dòng)。對(duì)于Matlab算法設(shè)計(jì)人員，平臺(tái)中的系統(tǒng)級(jí)軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)工具可以隱藏所有FPGA設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，例如：高速I(mǎi)/O的例化和配置，多時(shí)鐘域的時(shí)序收斂，軟硬件接口和IP集成，加快了應(yīng)用設(shè)計(jì)。用戶(hù)核心算法模塊的外部連接可在BPS用戶(hù)界面中直接訪問(wèn)。對(duì)于復(fù)雜的DSP算法工程任務(wù)，以往需要數(shù)月才能完成，而現(xiàn)在利用系統(tǒng)級(jí)軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)工具在幾天內(nèi)就可以完成。

3.3.2 設(shè)計(jì)流程

BPS 軟件是最簡(jiǎn)單、最快速和最可靠的，用于硬件實(shí)現(xiàn)算法，并與實(shí)際應(yīng)用相連接的軟件平臺(tái)。用戶(hù)不必是一個(gè)FPGA 專(zhuān)家，只需將用戶(hù)的設(shè)計(jì)輸入到Matlab/Simulink，BPS會(huì)自動(dòng)將其映射到FPGA 內(nèi)，其包含了平臺(tái)上所有的接口IP。

圖17所示為BPS基本的設(shè)計(jì)流程，其設(shè)計(jì)思路圍繞系統(tǒng)生成器（也稱(chēng)作實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)工具）展開(kāi)。系統(tǒng)生成器是Xilinx公司進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理開(kāi)發(fā)的一種設(shè)計(jì)工具，它通過(guò)將Xilinx開(kāi)發(fā)的一些模塊嵌入到Simulink的庫(kù)中。在BEE系統(tǒng)中，同時(shí)也需要將硬件接口的IP和基本的運(yùn)算IP集成到Simulink的IP庫(kù)中，可以在Simulink中進(jìn)行定點(diǎn)仿真，生成HDL文件（網(wǎng)表），可以在Xilinx FPGA開(kāi)發(fā)工具（ISE）中進(jìn)行例化使用，也可以直接生成配置文件（.bit文件）。因此，它能夠加快信號(hào)處理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)進(jìn)程。

在圖17的設(shè)計(jì)流程中，除了可以利用Xilinx SysGen本身提供的IP庫(kù)和BPS加入的硬件接口IP庫(kù)之外，還可以將HDL代碼借助ip_import工具，將HDL代碼生成BPS的IP庫(kù)添加到設(shè)計(jì)系統(tǒng)中。從而將BPS可靠的接口驅(qū)動(dòng)與用于核心算法聯(lián)系起來(lái)。接下來(lái)，只需執(zhí)行BPS的相關(guān)指令，即可完成最終.bit文件的生成。在生成.bit的過(guò)程中，基于Simulink的工程會(huì)生成嵌入式開(kāi)發(fā)套件（EDK）的工程，系統(tǒng)自動(dòng)地添加MicroBlaze到系統(tǒng)中，利用該軟核運(yùn)行NectorOS自定義的操作系統(tǒng)，可以方便的訪問(wèn)預(yù)置在設(shè)計(jì)里的寄存器，完成系統(tǒng)級(jí)控制。整個(gè)過(guò)程運(yùn)行于Matlab后臺(tái)，如無(wú)特別改動(dòng)之處，不必人為干預(yù)。

3.3.3 軟件配置簡(jiǎn)介

（1）開(kāi)發(fā)環(huán)境：BPS

（2）需要預(yù)裝軟件：Matlab/Simulink、Xilinx ISE Design Suite

（3）配置步驟見(jiàn)圖18。

4結(jié)束語(yǔ)

軟件無(wú)線(xiàn)電是一種智能化無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，它展現(xiàn)了一種全新的波形配置管理模式，并將自身與外部環(huán)境智能匹配，為從根本上解決日益增長(zhǎng)的無(wú)線(xiàn)通信需求與有限的無(wú)線(xiàn)頻譜資源之間的矛盾開(kāi)辟一條行之有效的途徑，并給無(wú)線(xiàn)通信帶來(lái)了新的發(fā)展空間。而基于盲源分離的終極無(wú)線(xiàn)電的概念，是對(duì)軟件無(wú)線(xiàn)電和認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電的進(jìn)一步拓展，實(shí)現(xiàn)還面臨許多技術(shù)難題，需要進(jìn)一步深入研究。其概念是否準(zhǔn)確也有待商榷。

從文章對(duì)SDR應(yīng)用發(fā)展及平臺(tái)架構(gòu)等技術(shù)的綜述中可以看出，軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)是若干技術(shù)的高度綜合，已越來(lái)越廣泛地被人們接受，其在軍事和民用領(lǐng)域的應(yīng)用有著巨大的前景。然而，軟件無(wú)線(xiàn)電從概念到應(yīng)用尚面臨很多挑戰(zhàn)，尤其是許多關(guān)鍵技術(shù)需要突破，實(shí)際應(yīng)用起來(lái)還有相當(dāng)一段長(zhǎng)的路要走，這也使其成為了近年來(lái)無(wú)線(xiàn)通信研究的熱點(diǎn)。該領(lǐng)域及相關(guān)領(lǐng)域的研究人員應(yīng)牢牢把握發(fā)展機(jī)遇，緊密跟蹤其發(fā)展動(dòng)向，努力開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)，力爭(zhēng)盡早研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的設(shè)備，為國(guó)家的發(fā)展和富強(qiáng)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。 （續(xù)完）

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[20] BEEcube Electronic Technology CO.LTD. Getting Started with BPS on the BEE4 and miniBEE Hardware Platforms[Z].

[21] BEEcube Electronic Technology CO.LTD. BEEcube BPS軟件IPIU使用[Z].

在圖17的設(shè)計(jì)流程中，除了可以利用Xilinx SysGen本身提供的IP庫(kù)和BPS加入的硬件接口IP庫(kù)之外，還可以將HDL代碼借助ip_import工具，將HDL代碼生成BPS的IP庫(kù)添加到設(shè)計(jì)系統(tǒng)中。從而將BPS可靠的接口驅(qū)動(dòng)與用于核心算法聯(lián)系起來(lái)。接下來(lái)，只需執(zhí)行BPS的相關(guān)指令，即可完成最終.bit文件的生成。在生成.bit的過(guò)程中，基于Simulink的工程會(huì)生成嵌入式開(kāi)發(fā)套件（EDK）的工程，系統(tǒng)自動(dòng)地添加MicroBlaze到系統(tǒng)中，利用該軟核運(yùn)行NectorOS自定義的操作系統(tǒng)，可以方便的訪問(wèn)預(yù)置在設(shè)計(jì)里的寄存器，完成系統(tǒng)級(jí)控制。整個(gè)過(guò)程運(yùn)行于Matlab后臺(tái)，如無(wú)特別改動(dòng)之處，不必人為干預(yù)。

3.3.3 軟件配置簡(jiǎn)介

（1）開(kāi)發(fā)環(huán)境：BPS

（2）需要預(yù)裝軟件：Matlab/Simulink、Xilinx ISE Design Suite

（3）配置步驟見(jiàn)圖18。

4結(jié)束語(yǔ)

軟件無(wú)線(xiàn)電是一種智能化無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，它展現(xiàn)了一種全新的波形配置管理模式，并將自身與外部環(huán)境智能匹配，為從根本上解決日益增長(zhǎng)的無(wú)線(xiàn)通信需求與有限的無(wú)線(xiàn)頻譜資源之間的矛盾開(kāi)辟一條行之有效的途徑，并給無(wú)線(xiàn)通信帶來(lái)了新的發(fā)展空間。而基于盲源分離的終極無(wú)線(xiàn)電的概念，是對(duì)軟件無(wú)線(xiàn)電和認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電的進(jìn)一步拓展，實(shí)現(xiàn)還面臨許多技術(shù)難題，需要進(jìn)一步深入研究。其概念是否準(zhǔn)確也有待商榷。

從文章對(duì)SDR應(yīng)用發(fā)展及平臺(tái)架構(gòu)等技術(shù)的綜述中可以看出，軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)是若干技術(shù)的高度綜合，已越來(lái)越廣泛地被人們接受，其在軍事和民用領(lǐng)域的應(yīng)用有著巨大的前景。然而，軟件無(wú)線(xiàn)電從概念到應(yīng)用尚面臨很多挑戰(zhàn)，尤其是許多關(guān)鍵技術(shù)需要突破，實(shí)際應(yīng)用起來(lái)還有相當(dāng)一段長(zhǎng)的路要走，這也使其成為了近年來(lái)無(wú)線(xiàn)通信研究的熱點(diǎn)。該領(lǐng)域及相關(guān)領(lǐng)域的研究人員應(yīng)牢牢把握發(fā)展機(jī)遇，緊密跟蹤其發(fā)展動(dòng)向，努力開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)，力爭(zhēng)盡早研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的設(shè)備，為國(guó)家的發(fā)展和富強(qiáng)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。 （續(xù)完）

參考文獻(xiàn)

[14] JTRS Software Communications Architecture Specification（Version2.2.2）[S]. 2006.

[15] PrismTech. Spectra CX On-Line Help[EB/OL]. http：//spectracxhelp.prismtech.com/files/CX_help/Spectra%20CX%20Help/webhelp/index.htm

[16] Michi Henning， Steve Vinoski.基于C++ COBAR 高級(jí)編程 [M]. 徐金梧等， 譯. 北京：清華大學(xué)出版社， 2000.

[17] NI. LabVIEWTM HELP [Z]. 2011.

[18] NI. USRP HELP [Z]. 2012.

[19] BEEcube Electronic Technology CO.LTD. BEEcube Platform Studio Version 4.2 User Manual [Z].

[20] BEEcube Electronic Technology CO.LTD. Getting Started with BPS on the BEE4 and miniBEE Hardware Platforms[Z].

[21] BEEcube Electronic Technology CO.LTD. BEEcube BPS軟件IPIU使用[Z].

在圖17的設(shè)計(jì)流程中，除了可以利用Xilinx SysGen本身提供的IP庫(kù)和BPS加入的硬件接口IP庫(kù)之外，還可以將HDL代碼借助ip_import工具，將HDL代碼生成BPS的IP庫(kù)添加到設(shè)計(jì)系統(tǒng)中。從而將BPS可靠的接口驅(qū)動(dòng)與用于核心算法聯(lián)系起來(lái)。接下來(lái)，只需執(zhí)行BPS的相關(guān)指令，即可完成最終.bit文件的生成。在生成.bit的過(guò)程中，基于Simulink的工程會(huì)生成嵌入式開(kāi)發(fā)套件（EDK）的工程，系統(tǒng)自動(dòng)地添加MicroBlaze到系統(tǒng)中，利用該軟核運(yùn)行NectorOS自定義的操作系統(tǒng)，可以方便的訪問(wèn)預(yù)置在設(shè)計(jì)里的寄存器，完成系統(tǒng)級(jí)控制。整個(gè)過(guò)程運(yùn)行于Matlab后臺(tái)，如無(wú)特別改動(dòng)之處，不必人為干預(yù)。

3.3.3 軟件配置簡(jiǎn)介

（1）開(kāi)發(fā)環(huán)境：BPS

（2）需要預(yù)裝軟件：Matlab/Simulink、Xilinx ISE Design Suite

（3）配置步驟見(jiàn)圖18。

4結(jié)束語(yǔ)

軟件無(wú)線(xiàn)電是一種智能化無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，它展現(xiàn)了一種全新的波形配置管理模式，并將自身與外部環(huán)境智能匹配，為從根本上解決日益增長(zhǎng)的無(wú)線(xiàn)通信需求與有限的無(wú)線(xiàn)頻譜資源之間的矛盾開(kāi)辟一條行之有效的途徑，并給無(wú)線(xiàn)通信帶來(lái)了新的發(fā)展空間。而基于盲源分離的終極無(wú)線(xiàn)電的概念，是對(duì)軟件無(wú)線(xiàn)電和認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電的進(jìn)一步拓展，實(shí)現(xiàn)還面臨許多技術(shù)難題，需要進(jìn)一步深入研究。其概念是否準(zhǔn)確也有待商榷。

從文章對(duì)SDR應(yīng)用發(fā)展及平臺(tái)架構(gòu)等技術(shù)的綜述中可以看出，軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)是若干技術(shù)的高度綜合，已越來(lái)越廣泛地被人們接受，其在軍事和民用領(lǐng)域的應(yīng)用有著巨大的前景。然而，軟件無(wú)線(xiàn)電從概念到應(yīng)用尚面臨很多挑戰(zhàn)，尤其是許多關(guān)鍵技術(shù)需要突破，實(shí)際應(yīng)用起來(lái)還有相當(dāng)一段長(zhǎng)的路要走，這也使其成為了近年來(lái)無(wú)線(xiàn)通信研究的熱點(diǎn)。該領(lǐng)域及相關(guān)領(lǐng)域的研究人員應(yīng)牢牢把握發(fā)展機(jī)遇，緊密跟蹤其發(fā)展動(dòng)向，努力開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)，力爭(zhēng)盡早研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的設(shè)備，為國(guó)家的發(fā)展和富強(qiáng)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。 （續(xù)完）

參考文獻(xiàn)

[14] JTRS Software Communications Architecture Specification（Version2.2.2）[S]. 2006.

[15] PrismTech. Spectra CX On-Line Help[EB/OL]. http：//spectracxhelp.prismtech.com/files/CX_help/Spectra%20CX%20Help/webhelp/index.htm

[16] Michi Henning， Steve Vinoski.基于C++ COBAR 高級(jí)編程 [M]. 徐金梧等， 譯. 北京：清華大學(xué)出版社， 2000.

[17] NI. LabVIEWTM HELP [Z]. 2011.

[18] NI. USRP HELP [Z]. 2012.

[19] BEEcube Electronic Technology CO.LTD. BEEcube Platform Studio Version 4.2 User Manual [Z].

[20] BEEcube Electronic Technology CO.LTD. Getting Started with BPS on the BEE4 and miniBEE Hardware Platforms[Z].

[21] BEEcube Electronic Technology CO.LTD. BEEcube BPS軟件IPIU使用[Z].