基于SDR的双向可编程无线图传解决方案

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目前数字无线图传市场，基本由dvb-t制式一统天下。发射机中的ofdm调制部分属于核心技术，该技术基本由英国的commsonic公司垄断提供可以下载烧写到fpga内的ipcore。但是用户想要fpga能否运行，还需要向commsonic公司购买一颗加密芯片，正是这颗加密芯片确保了commsonic公司向用户提供了ipcore之后，还能够牢牢控制license。这种产业链合作模式，降低了发射机的开发门槛，为无线图传的普及作出了贡献。但是由于dvb-t制式的固有特性，它的接收机解调门限较高，通讯距离不够远；接收机普遍基于机顶盒方案，面向消费品的方案必然在成本和价格取舍中偏向后者，接收设备的可靠性、抗干扰能力等方面较弱；另外这种公共制式的安全性方面考虑较少，需要高度保密的应用不希望使用公共制式，从而限制了行业应用。
       随着软件无线电技术理论和元器件水平的成熟，软件无线电技术在军用和民用无线通信中的应用越来越广泛。美军的联合战术无线电系统（JTRS）即是这种应用的成功案例。3G/4G移动通信的发展，要求运营商的基站系统能够支持多模多频，从而同样基站升级软件就可以支持到最新的移动通信技术，这样的基站已经规模运行在移动通信网络中。于是，我们设想通过软件无线电技术开发一款图传方案，即能够确保远距离的接收效果，又能够确保传输的数据具备足够的安全性。限于篇幅，这里不再详细介绍软件无线电技术，关于这方面的知识可以动网络上搜索到大量的资料。但是实现这样一款无线收发系统，需要整合众多技术于一身。这些技术包括无线信道的编码纠错技术、ofdm调制解调技术、图像压缩技术、射频调制技术等。好在这些技术一旦开发成功，就奠定了未来的一个完整产品平台，具有类似dvb-t所需ipcore一样的众大意义。具体的说，该平台中的核心技术－无线通信算法部分，不再由fpga独立承担，而是由dsp+fpga分担，两者各自发挥自己的特长。dsp的计算能力和灵活的可编程特性方便用于计算和控制，基本可以实现软件无线电的全部特性，fpga则分摊dsp中需要的密集计算且控制简单的角色，这些计算包括高阶fir滤波器等。另外，fpga还承担timing control功能，协调整个系统的定时控制。可以想象接收机的控制流程要比发射机复杂的多，只用fpag实现接收机是非常困难的，要想实现收发功能，dsp必不可少。通过dsp与fpga协同合作，就能够解决无线链路的发射和接收任务。
       实践证明，这样一款无线收发信机实现了更低的接收门限，通信距离比dvb-t远了30％。另外增加了空口加密功能，最大承担上保证了无线通信的安全性。更难能可贵的是，让软件无线电技术让同一套硬件系统具备了收发功能，不但有利于降低组建无线图传的成本，简化操作，还为以后的升级为双向图传或其他更复杂应用（如组网等）奠定了基础。欲了解详情，可email:bg7jns@163.net或者QQ：66647228。欢迎交流。