專利名稱：無線數(shù)據(jù)通信仿真方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線數(shù)據(jù)通信仿真方法，屬于無線通信領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
無線移動通信是當(dāng)今通信領(lǐng)域內(nèi)最活躍和發(fā)展最迅速的領(lǐng)域之一，也是對人類生活和社會發(fā)展有重大影響的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域之一。所以越來越多的研究人員投入到對無線通信的系統(tǒng)研究。由于數(shù)字信號處理技術(shù)的不斷發(fā)展和數(shù)字信號處理芯片的不斷完善，所以無線通信由一開始的模擬信號傳輸，逐漸演變?yōu)楝F(xiàn)在數(shù)字信號傳輸。由于近來對無線移動通信需求的快速增長，信號的處理速度要求越來越快，相應(yīng)地對硬件的要求也越來越高。隨之對于研究人員來說，如果要構(gòu)造一個無線通信研究系統(tǒng)的成本將變得非常昂貴。例如，一個帶擴(kuò)頻信號輸出的信號發(fā)生器就高達(dá)上百萬。這樣，就嚴(yán)重阻礙了研究工作的順利進(jìn)行，尤其對于一些小型的研究機(jī)構(gòu)，如大學(xué)實驗室等。有些重要的研究項目，由于缺少經(jīng)費(fèi)而停滯，這是一個急待解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述存在的問題而設(shè)計的，提供一種無線數(shù)字通信仿真方法。通過該方法，能有效地降低研究成本，容易實現(xiàn)無線數(shù)字通信的仿真研究。同時，本發(fā)明還提供一種無線數(shù)字通信仿真裝置。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種無線數(shù)字通信仿真方法，包括一個信號產(chǎn)生設(shè)備，一個信號接受處理設(shè)備，其中信號產(chǎn)生設(shè)備、信號接收處理設(shè)備分別包括一臺計算機(jī)和一塊帶數(shù)字信號處理芯片DSP的電路板，信號產(chǎn)生設(shè)備和信號接收處理設(shè)備的運(yùn)行模式分別由所述計算機(jī)進(jìn)行控制，信號產(chǎn)生設(shè)備輸出研究所需要的信號，信號接收處理設(shè)備選用需要研究的自適應(yīng)接收算法，并可以將算法的結(jié)果直接反饋回計算機(jī)進(jìn)行顯示；其特征在于還有兩個起信號串聯(lián)作用的功能子卡，信號產(chǎn)生設(shè)備和信號接收設(shè)備通過功能子卡進(jìn)行串行傳輸，實現(xiàn)兩者之間完全的同步，信號產(chǎn)生設(shè)備的計算機(jī)控制產(chǎn)生仿真研究需要的信號源信號、編碼、成幀、基帶調(diào)制、噪聲產(chǎn)生、信道，這些信號通過功能子卡傳送到信號接收設(shè)備，并將接收到的信號傳送到計算機(jī)進(jìn)行基帶解調(diào)、自適應(yīng)信號處理、解碼、判決，并對其處理后的結(jié)果進(jìn)行比較和驗證。
按上述方法制造的無線數(shù)字通信仿真裝置，包括一個信號產(chǎn)生設(shè)備，一個信號接收處理設(shè)備，所述的信號產(chǎn)生設(shè)備、信號接收處理設(shè)備分別包括一臺計算機(jī)和一塊帶數(shù)字信號處理芯片DSP的電路板，信號產(chǎn)生設(shè)備與信號接收處理設(shè)備由外部電源提供工作電源，其特征在于兩塊電路板上還分別設(shè)置有一塊功能子卡，功能子卡上安裝兩塊含有低壓差分信號技術(shù)LVDS接口的芯片，其中一塊LVDS接口芯片用于發(fā)射信號，另一塊LVDS接口芯片用于接收信號；同時功能子卡上還安裝兩個用于功能子卡之間串聯(lián)的RJ45接口，一個RJ45接口與用于發(fā)射信號的LVDS接口芯片電氣相連，另一個RJ45接口與用于接收信號的LVDS接口芯片電氣相連，信號產(chǎn)生設(shè)備與信號接收處理設(shè)備的通信通過功能子卡完成，一塊功能子卡的RJ45接口與另一塊功能子卡的RJ45接口之間通過網(wǎng)線電氣連接進(jìn)行通信；計算機(jī)通過USB接口與電路板的JTAG接口串聯(lián)連接；電路板的串口與功能子卡的LVDS接口串聯(lián)連接。
上述的無線數(shù)據(jù)通信仿真功能子卡，用于發(fā)射的LVDS接口芯片采用SN65LVDS31芯片；用于發(fā)射的LVDS接口芯片采用SN65LVDS32芯片。
上述的無線數(shù)據(jù)通信仿真功能子卡，用于發(fā)射的LVDS接口芯片采用SN55LVDS31芯片；用于接收的LVDS接口芯片采用SN55LVDS32芯片。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點由于采用計算機(jī)和電路板直接通過JTAG接口連接，既可以方便的控制DSP芯片的運(yùn)行方式，又可以方便和及時的將運(yùn)算產(chǎn)生的數(shù)據(jù)返回計算機(jī)進(jìn)行檢驗和顯示，可以畫眼圖、星座圖、頻譜圖、誤碼率圖等，用途廣泛，操作方便。由于功能子卡采用的是LVDS接口技術(shù)，這種技術(shù)的核心是采用極低的電壓擺幅高速差分傳輸數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)點對點或一點對多點的連接，具有低功耗、低誤碼率、低串?dāng)_和低輻射等特點；兩塊電路板可以在不影響信號完整高速傳輸?shù)那疤嵯?，分隔比較寬的距離?？梢杂行У睦每臻g，方便設(shè)備的擺放；由于只需要兩臺計算機(jī)及其相應(yīng)的連接部件，降低了試驗成本，有效解決了長期以來困擾科研人員的經(jīng)費(fèi)問題。用簡單的設(shè)備就可完成復(fù)雜的仿真研究，大大加快的科研進(jìn)程，具有良好的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。


圖1是本發(fā)明無線數(shù)據(jù)通信仿真方法及其裝置的總體框圖；圖2是本發(fā)明無線數(shù)據(jù)通信仿真方法及其裝置信號產(chǎn)生設(shè)備的信號流程框圖；
圖3是本發(fā)明無線數(shù)據(jù)通信仿真方法及其裝置信號接收設(shè)備的信號流程框圖；圖4是本發(fā)明無線數(shù)據(jù)通信仿真方法及其裝置功能子卡的電路原理圖。
具體實施例方式
如圖1至圖4所示，一種無線數(shù)字通信仿真方法，包括一個信號產(chǎn)生設(shè)備7，一個信號接受處理設(shè)備8，其中信號產(chǎn)生設(shè)備7、信號接收處理設(shè)備8分別包括一臺計算機(jī)10和一塊帶數(shù)字信號處理芯片DSP的電路板5，信號產(chǎn)生設(shè)備7和信號接收處理設(shè)備8的運(yùn)行模式分別由所述計算機(jī)進(jìn)行控制，信號產(chǎn)生設(shè)備7輸出研究所需要的信號，信號接收處理設(shè)備8選用需要研究的自適應(yīng)接收算法，并可以將算法的結(jié)果直接反饋回計算機(jī)進(jìn)行顯示；其特征在于還有兩個起信號串聯(lián)作用的功能子卡6，信號產(chǎn)生設(shè)備和信號接收設(shè)備通過功能子卡6進(jìn)行串行傳輸，實現(xiàn)兩者之間完全的同步，信號產(chǎn)生設(shè)備7的計算機(jī)10控制產(chǎn)生仿真研究需要的信號源信號12、編碼13、成幀14、基帶調(diào)制15、噪聲產(chǎn)生16、信道17，這些信號通過功能子卡6傳送到信號接收設(shè)備8，并將接收到的信號傳送到計算機(jī)10進(jìn)行基帶解調(diào)18、自適應(yīng)信號處理19、解碼20、判決21，并對其處理后的結(jié)果進(jìn)行比較和驗證。
按上述方法制造的一種無線數(shù)據(jù)通信仿真裝置，包括一個信號產(chǎn)生設(shè)備7，一個信號接收處理設(shè)備8，所述的信號產(chǎn)生設(shè)備7、信號接收處理設(shè)備8分別包括一臺計算機(jī)10和一塊帶數(shù)字信號處理芯片DSP的電路板5，信號產(chǎn)生設(shè)備7與信號接收處理設(shè)備8由外部電源提供工作電源，其特征在于兩塊電路板5上還分別設(shè)置有一塊功能子卡6，功能子卡6上安裝兩塊含有低壓差分信號技術(shù)LVDS接口的芯片，其中一塊LVDS接口芯片1用于發(fā)射信號，另一塊LVDS接口芯片2用于接收信號；同時功能子卡6上還安裝兩個用于功能子卡之間串聯(lián)的RJ45接口，一個RJ45接口3與用于發(fā)射信號的LVDS接口芯片1電氣相連，另一個RJ45接口4與用于接收信號的LVDS接口芯片2電氣相連，信號產(chǎn)生設(shè)備7與信號接收處理設(shè)備8的通信通過功能子卡6完成，一塊功能子卡6的RJ45接口3與另一塊功能子卡6的RJ45接口4之間通過網(wǎng)線9電氣連接進(jìn)行通信；計算機(jī)10通過USB接口與電路板5的JTAG接口串聯(lián)連接；電路板5的串口與功能子卡6的LVDS接口串聯(lián)連接。上述的無線數(shù)據(jù)通信仿真功能子卡，用于發(fā)射的LVDS接口芯片采用SN65LVDS31芯片或SN55LVDS31芯片；用于接收的LVDS接口芯片采用SN65LVDS32芯片或SN55LVDS32芯片。在本實施例中，選用的帶數(shù)字信號處理芯片的電路板是美國德州儀器公司的C6416DSK電路板，上面帶有TMS320C6416DSP芯片和JTAG接口。功能子卡的電源由3.3V的直流電供電工作，用于發(fā)射的LVDS接口芯片采用SN65LVDS31芯片，其輸入引腳2A為信號輸入腳，通過電阻R1接外數(shù)據(jù)信號，輸入引腳3A為時鐘信號輸入腳，通過電阻R2接外部時鐘信號，輸入引腳4A為幀同步信號輸入腳，通過電阻R3接外部幀同步信號；輸出引腳2Y和輸出引腳2Z分別與RJ45接口3的第3和第4引腳相連，輸出引腳2Y和輸出引腳2Z之間還并聯(lián)了負(fù)載電阻R4；輸出引腳3Y和輸出引腳3Z分別與RJ45接口3的第5和第6引腳相連，輸出引腳3Y和輸出引腳3Z之間還并聯(lián)了負(fù)載電阻R5；輸出引腳4Y和輸出引腳4Z分別與RJ45接口3的第7和第8引腳相連，輸出引腳4Y和輸出引腳4Z之間還并聯(lián)了負(fù)載電阻R6。用于發(fā)射的LVDS接口芯片采用SN65LVDS32芯片，其輸入引腳2A和輸入引腳2B分別與RJ45接口4的第3和第4引腳相連，輸入引腳3A和輸入引腳3B分別與RJ45接口4的第5和第6引腳相連，輸入引腳4A和輸入引腳4B分別與RJ45接口4的第7和第8引腳相連；輸出引腳2Y為信號輸入腳，接外數(shù)據(jù)信號，其輸出引腳3Y為時鐘信號輸入腳，接外部時鐘信號，其輸出引腳4Y為幀同步信號輸入腳，接外部幀同步信號。由于功能子卡采用的是LVDS接口技術(shù)，這種技術(shù)的核心是采用極低的電壓擺幅高速差分傳輸數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)點對點或一點對多點的連接，具有低功耗、低誤碼率、低串?dāng)_和低輻射等特點。兩塊電路板可以在不影響信號完整高速傳輸?shù)那疤嵯?，分隔比較寬的距離?？梢杂行У睦每臻g，方便設(shè)備的擺放；由于只需要上述的連接部件，降低了試驗成本，有效解決了長期以來困擾科研人員的經(jīng)費(fèi)問題；由于該功能子卡同時具有數(shù)據(jù)收發(fā)功能，只要在每個帶數(shù)字信號處理的電路板上都增加一塊上述功能子卡，就可靈活方便地實現(xiàn)多塊數(shù)字信號處理芯片直接的串聯(lián)連接。
權(quán)利要求
1.一種無線數(shù)字通信仿真方法，包括一個信號產(chǎn)生設(shè)備(7)，一個信號接受處理設(shè)備(8)，其中信號產(chǎn)生設(shè)備(7)、信號接收處理設(shè)備(8)分別包括一臺計算機(jī)(10)和一塊帶數(shù)字信號處理芯片DSP的電路板(5)，信號產(chǎn)生設(shè)備(7)和信號接收處理設(shè)備(8)的運(yùn)行模式分別由所述計算機(jī)進(jìn)行控制，信號產(chǎn)生設(shè)備(7)輸出研究所需要的信號，信號接收處理設(shè)備(8)選用需要研究的自適應(yīng)接收算法，并可以將算法的結(jié)果直接反饋回計算機(jī)進(jìn)行顯示；其特征在于還有兩個起信號串聯(lián)作用的功能子卡(6)，信號產(chǎn)生設(shè)備和信號接收設(shè)備通過功能子卡(6)進(jìn)行串行傳輸，實現(xiàn)兩者之間完全的同步，信號產(chǎn)生設(shè)備(7)的計算機(jī)(10)控制產(chǎn)生仿真研究需要的信號源信號(12)、編碼(13)、成幀(14)、基帶調(diào)制(15)、噪聲產(chǎn)生(16)、信道(17)，這些信號通過功能子卡(6)傳送到信號接收設(shè)備(8)，并將接收到的信號傳送到計算機(jī)(10)進(jìn)行基帶解調(diào)(18)、自適應(yīng)信號處理(19)、解碼(20)、判決(21)，并對其處理后的結(jié)果進(jìn)行比較和驗證。
2.一種權(quán)利要求1所述的無線數(shù)字通信仿真裝置，包括一個信號產(chǎn)生設(shè)備(7)，一個信號接收處理設(shè)備(8)，所述的信號產(chǎn)生設(shè)備(7)、信號接收處理設(shè)備(8)分別包括一臺計算機(jī)(10)和一塊帶數(shù)字信號處理芯片DSP的電路板(5)，兩臺計算機(jī)之間通過通訊線(11)聯(lián)網(wǎng)，信號產(chǎn)生設(shè)備(7)與信號接收處理設(shè)備(8)由外部電源提供工作電源，其特征在于兩塊電路板(5)上還分別設(shè)置有一塊功能子卡(6)，功能子卡(6)上安裝兩塊含有低壓差分信號技術(shù)LVDS接口的芯片，其中一塊LVDS接口芯片(1)用于發(fā)射信號，另一塊LVDS接口芯片(2)用于接收信號；同時功能子卡(6)上還安裝兩個用于功能子卡之間串聯(lián)的RJ45接口，一個RJ45接口(3)與用于發(fā)射信號的LVDS接口芯片(1)電氣相連，另一個RJ45接口(4)與用于接收信號的LVDS接口芯片(2)電氣相連，信號產(chǎn)生設(shè)備(7)與信號接收處理設(shè)備(8)的通信通過功能子卡(6)完成，一塊功能子卡(6)的RJ45接口(3)與另一塊功能子卡(6)的RJ45接口(4)之間通過網(wǎng)線(9)電氣連接進(jìn)行通信；計算機(jī)(10)通過USB接口與電路板(5)的JTAG接口串聯(lián)連接；電路板(5)的串口與功能子卡(6)的LVDS接口串聯(lián)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線數(shù)據(jù)通信仿真功能子卡，其特征在于用于發(fā)射的LVDS接口芯片(1)采用SN65LVDS31芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線數(shù)據(jù)通信仿真功能子卡，其特征在于用于接收的LVDS接口芯片(2)采用SN65LVDS32芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線數(shù)據(jù)通信仿真功能子卡，其特征在于用于發(fā)射的LVDS接口芯片(1)采用SN55LVDS31芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線數(shù)據(jù)通信仿真功能子卡，其特征在于用于接收的LVDS接口芯片(2)采用SN55LVDS32芯片。
全文摘要
本發(fā)明公開一種無線數(shù)字通信仿真方法，包括一個信號產(chǎn)生設(shè)備，一個信號接受處理設(shè)備，其中信號產(chǎn)生設(shè)備、信號接收處理設(shè)備分別包括一臺計算機(jī)和一塊帶數(shù)字信號處理芯片DSP的電路板，其特征在于還有兩個起信號串聯(lián)作用的功能子卡，信號產(chǎn)生設(shè)備和信號接收設(shè)備通過功能子卡進(jìn)行串行傳輸，實現(xiàn)兩者之間完全的同步，信號產(chǎn)生設(shè)備的計算機(jī)控制產(chǎn)生仿真研究需要的信號，這些信號通過功能子卡傳送到信號接收設(shè)備，并將接收到的信號傳送到計算機(jī)進(jìn)行處理。通過該裝置，能有效地降低研究成本，容易實現(xiàn)無線數(shù)字通信的仿真研究。
文檔編號G06F11/00GK1684434SQ200410051639
公開日2005年10月19日 申請日期2004年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月28日
發(fā)明者謝寧, 李未科, 周淵平 申請人:中山大學(xué)