基于SDR-4902的软件无线电平台资源管理与波形自动部署技术的研究与实现

【摘要】：软件无线电技术突破了传统无线电台以硬件为核心的设计局限性,强调采用开放的、标准的体系结构,其基本思想是在通用硬件平台上尽可能通过软件编程的方式来实现各种无线通信算法,从而有效解决无线通信体制繁多、传统通信设备之间互联互通性差的问题,目前已得到广泛而深入的研究。SDR-4902是一个典型的软件无线电平台,具有宽频段数字收发机、多样化的处理设备与通信架构以及多样化的处理资源和通信资源等特点,被广泛用于软件无线电的测试、论证与开发。本文的主要工作是利用SDR-4902平台通用性强、软件可编程能力高、不同处理器之间互联结构灵活的特点,进行无线通信部署算法的研究和实现。进行软件无线电波形移植与集成需要将波形应用中的不同组件部署到合适的处理器中,并应满足波形应用可移植性、波形应用资源需求以及最小化系统资源耗用等多方面的要求,该过程是复杂的资源映射与分配难题。目前已有的针对该问题的解决方案难以满足实际应用场景中的各种特定要求,故而本文基于SDR-4902平台对软件无线电平台资源管理和波形自动部署技术展开了深入的研究,设计并实现了相应的资源管理与波形部署算法并论证了所提算法的优越性。论文具体包含以下四方面工作内容:首先,论文对SDR-4902平台的体系结构进行了研究,主要包括模块化、可扩展的SDR-4902硬件平台以及具有分层结构的SDR-4902软件平台。其次,论文研究了平台资源管理机制。论文充分考虑了影响波形应用映射到硬件平台的各种因素,将其归纳为匹配特性和分配特性,并提出了平台资源管理的系统模型,对平台和应用的两种特性分别建模,实现了对软件无线电硬件平台中计算资源的参数化管理。第三,论文对波形自动部署算法展开了研究。论文根据波形应用部署过程的可分解特性,利用动态规划原理设计实现了基于固定窗口的波形部署算法和基于可变窗口的波形自动部署算法以满足不同应用场景的需求。在此基础上论文进一步分析推导了波形部署过程中影响决策结果的代价函数,以最小化波形部署对平台资源的占用。最后,基于SDR-4902平台实现了所提的波形自动部署算法,详细描述并分析了整个波形部署过程及部署结果,验证了所提算法的有效性。
【关键词】：SDR-4902 软件无线电 资源管理 自动部署算法
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TN92