[發明專利]一種基于FPGA的無線通信信號處理系統及方法

有效

• 申請號: 201910190533.3
• 申請日: 2019-03-13
• 公開（公告）號: CN109861717B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 強新娟;權永剛
• 申請（專利權）人: 西安玄黃通信技術有限公司
• 主分類號: H04B1/40
• 分類號: H04B1/40
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 張曉

本發明涉及一種基于FPGA的無線通信信號處理系統，包括：射頻前端模塊，用于接收或發送射頻信號；射頻收發器模塊，連接所述射頻前端模塊，用于進行所述射頻信號與數字信號之間的轉換；數字基帶處理模塊，連接所述射頻前端模塊和所述射頻收發器模塊，用于接收和處理所述數字信號，并發送處理后的所述數字信號。本發明提出的系統，以大規模FPGA器件構建數字基帶處理模塊，使得系統的硬件結構和功能相對獨立，可在單一設備內完成一個完整的網絡化無線收發處理流程；同時利用寬帶RF網絡收發器，可根據需求通過參數配置的方式在兩種調制體制間轉換；另外，本發明提出的系統支持基于SNMP網管協議的遠程網絡化配置、監控和管理能力。

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，具體涉及一種基于FPGA的無線通信信號處理系統及方法。

背景技術

無線網絡(wireless network)是采用無線通信技術實現的網絡。無線網絡既包括允許用戶建立遠距離無線連接的全球語音和數據網絡，也包括為近距離無線連接進行優化的紅外線技術及射頻技術，與有線網絡的用途十分類似。目前偏遠地區廣泛應用的遠距離無線通訊技術主要有GPRS/CDMA、數傳電臺、擴頻微波、無線網橋及衛星通信、短波通信技術等。它主要使用在較為偏遠或不宜鋪設線路的地區，如：煤礦、海上、有污染或環境較為惡劣地區等。

但是現有的遠距離無線通信，比如移動通信多采用多節點通信方案，在每個節點建立基站，通過基站進行多節點的數據信號轉發，從而實現遠距離的通信。其缺點是需要建立多個固定的信號塔，在有人聚集區此方案可靠可行，但是對于無人聚集區是不可行的，并且現有技術中使用同一無線通信系統的數據信號的傳輸距離是確定的，而無人區的通信并不是一直存在，這樣就會造成資源浪費；同時，建設信號塔的成本太昂貴，對信號塔的維護檢查操作的成本也很高，特別是在例如沙漠這種極端條件下，信號塔的維護特別困難。

軟件無線電系統作為現代無線電通信的關鍵技術，其具有功能靈活，升級方便，通用型強等特點，在軍用和個人通信市場飛速發展。特別是在軍事通信領域，對于無線電通信平臺的功耗、速率、抗干擾性都有著更高的要求，設計和實現新型高效的基于軟件無線電技術的硬件平臺有著重要的商用價值和研究意義。

現有的無線電通信平臺逐漸形成了一些通用的模塊，其A/D、D/A變換移到了中頻，并且要求盡可能地靠近射頻端，進而對整個系統頻帶進行采樣。但不足之處在于通信制式單一、處理能力不足、帶寬較低、且無法實現遠距離通信。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種基于FPGA的無線通信信號處理系統。本發明要解決的技術問題通過以下技術方案實現：

本發明實施例提供了一種基于FPGA的無線通信信號處理系統，包括：

射頻前端模塊，用于接收或發送射頻信號；

射頻收發器模塊，連接所述射頻前端模塊，用于進行射頻信號與數字信號之間的轉換；

數字基帶處理模塊，連接所述射頻前端模塊和所述射頻收發器模塊，用于接收和處理所述數字信號，并發送處理后的所述數字信號。

在本發明的一個實施例中，還包括：

電源模塊，連接所述射頻前端模塊、所述射頻收發器模塊和所述數字基帶處理模塊，用于提供外部電源電壓。

在本發明的一個實施例中，還包括：

EMI保護模塊，連接所述電源模塊，用于阻隔電壓輸入浪涌。

在本發明的一個實施例中，還包括：

浪涌保護模塊，連接所述EMI保護模塊，用于抑止電壓浪涌干擾。

在本發明的一個實施例中，所述射頻前端模塊包括：

射頻信號接口，用于根據反饋接收或發送射頻信號；