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新一代宽带无线移动通信网是《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中确立的十六个重大科技专项之一,其中一项主要内容是蜂窝移动通信系统的后续演进,包括通常所说的HSPA技术、TD-LTE技术、4G等,代表了移动通信技术发展的主要方向。测试是无线通信产业链中的重要一环,研制出具有自主知识产权的TD-LTE无线综合测试仪表将推动我国TD-LTE的长期发展。在此背景下本文对TD-LTE综合测试仪平台中数据交互技术的研究与实现具有重大意义,论文的主要工作如下:
首先,本文在分析TD-LTE系统下行链路处理的基础上,分类研究了发送端下行处理中几种数据交互技术,对比各数据交互技术的优缺点,给出相应的改进措施与应用规划。同时,基于TD-LTE综测仪的基带平台需求及性能要求,采用FPGA+DSP+ARM的基带板系统架构,提出了两类数据交互实现方案,并在该架构设计中完成系统任务、功能模块的划分。
其次,完成芯片间数据交互方案中相关功能模块的详细设计与优化。基于FPGA+DSP物理层平台架构,高速串行RapidlO完成DSP和FPGA高速链路数据交互,硬件实现协议模块,并对交换结构做简化处理;I2C总线完成上下行配置、带宽分配、任务调度等控制信息交互;采用多通道缓冲串口(McBSP)完成TD-LTE系统原语追踪操作,实时监测TD-LTE系统运行状况;在TD-LTE综测仪平台系统全局配置和管理的基础上,完成物理层平台数据传输驱动设计。
再次,完成FPGA内部数据交互方案中相关功能模块设计与优化。考虑到FPGA芯片内部存储资源有限,论文采用数据转存、缓存技术解决资源预留问题。通过对DDR2 SDRAM控制器、异步FIFO等模块的设计,有效实现硬件资源共享,并在处理速度和数据精度等方面满足TD-LTE测试要求。
最后,完成两类数据交互实现方案的测试仿真与系统验证,并实现在基带板系统架构中的应用,为后续基带开发工作打下了坚实的基础。