[發明專利]基于路由地址映射的波形多通道處理系統與方法

無效

• 申請號: 201410022656.3
• 申請日: 2014-01-17
• 公開（公告）號: CN103780368A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 何俊婷;常坤;李裕;吳敏;李金喜;朱會柱
• 申請（專利權）人: 中國航空無線電電子研究所
• 主分類號: H04L5/00
• 分類號: H04L5/00;H04L29/12;H04L25/02
• 代理公司: 上海和躍知識產權代理事務所(普通合伙) 31239
• 代理人: 杜林雪

【技術領域】

本發明涉及軟件無線電的通信領域，尤其涉及基于SCA標準開發的波形應用，是一種基于路由地址映射的波形多通道處理系統與方法。

【背景技術】

軟件無線電（SDR）最主要的衡量指標就是靈活性，即無線電波形通過軟件改變同時不需調整SDR平臺（包括波形應用運行的硬件和操作環境）的能力。目前最廣泛使用的SDR軟件架構是SCA，SCA在軟件硬件分離設計、提高波形可移植性上有很好的表現。

SCA將波形應用分解為組件和邏輯器件。組件是軟件處理模塊，有清晰定義的輸入、輸出和環境要求，并且是可部署的單元。邏輯器件是對硬件模塊的抽象，可處理信息流。組件和組件間、組件與邏輯器件間使用CORBA中間件通信，對于CORBA和DSP、FPGA之間的通信，采用硬件抽象層作為轉換器。SCA提供對基于SCA應用的部署和管理的標準來實現其可移植性。但是，SCA對系統平臺的服務和設備API接口規范不足以覆蓋移植性的所有方面，特別是波形對于多通道的適應性方面。

SCA2.2.2標準是指導通信系統實現軟件無線電的規范之一，傳統的采用SCA2.2.2規范和硬件抽象層實現波形應用的具體實現方法如下：

首先，通信波形按照SCA2.2.2封裝為波形應用軟件，具體表現為實現波形功能的波形組件以及描述各組件間連接關系的域配置文件。包括以下三步：

第一步：基于組件運行的載體，將組件劃分為GPP組件（運行于PPC）、DSP組件（運行于DSP）、FPGA組件（運行于FPGA）。

第二步：通過圖形化集成開發環境的幫助，完成組件的UML建模，并根據波形需要實現的功能對各個組件間的數據傳輸和控制進行API接口設計與定義，生成波形IDL接口描述文件并按照選用的CORBA中間件進行編譯。需要注意的是，FPGA和DSP是屬于非CORBA組件，采用硬件抽象層的方法來實現組件接口數據傳遞。

第三步：實現組件實體和組件API接口功能的編寫，編譯鏈接生成可實行代碼。編寫組件描述和組件裝配等XML域配置文件，給出波形組件間的裝配邏輯、部署關系和各個波形組件所提供/使用的端口等信息，并將組件相關文件打包生成波形應用軟件包。

其次，所有的波形應用軟件包都駐留在PPC上，等出現加載某波形的命令時，再將相關組件按照XML域配置文件的描述進行加載裝配實現波形功能。

最后，設計用戶界面對通信系統進行加卸載操作。

這種方法適應于多通道系統的不足之處在于：

當系統有M個收發通道時，波形加載到哪一個通道上是由XML域配置文件和其硬件抽象層路由決定的，而這些通常在前期開發時已經設計完成，不可更改。

對于M個收發通道，方法一是固定某個波形加載于某個特定的通道，只需要編譯其加載某一個通道的XML及其相應的硬件抽象層路由，這樣做綜合通信系統會缺乏靈活性，且一旦有通道損壞，本計劃運行于該通道的波形將無法正常工作。

方法二是對應于M個收發通道，對每個波形都分別進行編譯編寫，實現其M個收發通道均可加載的功能。這樣做加載文件變大（變為原有的M倍），對于處理器資源的需求高（所有的文件存儲在PPC上），系統成本會變高。

【發明內容】

本發明的目的在于提供一種基于路由地址映射的波形多通道處理系統與方法，支持多通道多波形，用以解決現有技術中系統成本過高、靈活性和可靠性不足的問題。

為實現上述目的，實施本發明的基于路由地址映射的波形多通道處理系統包括主控模塊、交換模塊及信號處理模塊，其中主控模塊運行所有與SCA相關的OE環境以及通信波形的GPP組件，交換模塊設有多個端口，并且內部存儲有路由關系表，交換模塊根據此路由關系表實現路由交換機功能，而信號處理模塊包括多個硬件實體器件，其中交換模塊與主控模塊及信號處理模塊連接，當進行波形加載時，波形組件加載到硬件實體器件上時根據波形組件中預設的物理地址改寫信號處理模塊上硬件實體器件的物理地址，并且主控模塊根據該波形組件組成新的路由關系，并將此新的路由關系表發送給交換模塊，修改交換模塊原有的路由關系表，完成波形組件間的物理通路連接。

為實現上述目的，本發明提供一種利用上述的系統實現基于路由地址映射的波形多通道處理方法，該方法包括如下步驟：

第一步：基于組件運行的載體，將組件劃分為運行于PPC的GPP組件、運行于DSP的DSP組件、運行于FPGA的FPGA組件，并將所有組件均按硬件抽象層自定義的邏輯地址和物理地址進行編號；