[发明专利]一种基于PCIE 接口的软件无线电射频收发装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及一种无线通信宽带射频收发装置，特别是涉及一种基于PCIE接口的软件无线电射频收发装置及方法。

背景技术

软件无线电（SDR）技术是近几年提出的无线通信系统架构，最早由军事通信技术发展而来，其基本思想是通过软件来配置硬件，实现灵活的可重构特性，其中的关键技术难点之一就是收发机射频前端电路。软件无线电收发机的作用是将射频收发机配置为任何模式的工作状态来满足现有和即将出现的不同通信标准要求。这些通信标准主要包括蜂窝式通信系统（2G-2.5G-3G等），无线局域网通信系统（802.11a/b/g/n等），无线个人局域网通信系统（Bluetooth，Zigbee等），广播通信系统（DAB、DVB、DMB等）和导航通信系统（GPS，Galileo，GLONASS，北斗）等等。显然，每一种通信标准具有各自不同的中心频率、信道带宽、噪声指标、线性度指标、发射功率等。因此软件无线电收发机射频前端电路必须同时具有大动态范围的可配置性，和满足不同通信标准的性能指标要求。

关于软件无线电特别是虚拟无线电所使用的通用射频收发装置，国内仅仅存在少数专利或其他公开成果，如专利公开号为CN1964339A的《基于软件无线电可升级的OFDM收发信机》中，该收发信机包括可变的发射接收模块与控制系统，但其只支持OFDM系统；专利公开号为CN1349325A的《多载波软件无线电收发信机及其提高智能天线性能的方法》中，所述多载波软件无线电收发信机可用于GSM、CDMA、WCDMA等多种制式，并可通过软硬件对智能天线间的信号幅度相位进行校准，以提高其幅相一致性，但其不能同时支持频分双工FDD和时分双工TDD；专利公开号为CN102255621A的《一种软件无线电收发机射频前端电路》中，所述前端电路可同时支持FDD和TDD两种双工模式，并可调节设备性能指标降低功耗，但该装置只是一段射频电路，不可用于便携式计算机。截止目前为止，市面上并没有专门用于便携式计算机的虚拟无线电射频前端设备。这主要是因为现有软件无线电通用射频收发装置主要有如下几个方面的不足：

1）射频前端与基带信号处理模块之间的带宽不够大，时延不够小，很难满足下一代通信系统的需求。

2）现有射频收发装置的体积较大，无法用于便携式计算机的虚拟无线电便携式射频前端。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于PCIE接口的软件无线电射频收发装置及方法，用于解决现有技术中没有专门用于便携式计算机的便携式虚拟无线电射频前端设备的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于PCIE接口的软件无线电射频收发装置及方法，其中所述基于PCIE接口的软件无线电射频收发装置包括：收发射频接口模块、调制解调模块、模数数模转换模块、PCIE高速数据接口模块和控制模块；所述收发射频接口模块用以接收或发送射频信号；所述调制解调模块与所述收发射频接口模块相连，用以完成射频信号与模拟基带信号间的调制解调转换；所述模数数模转换模块与所述调制解调模块相连，用以完成模拟信号与数字信号间的转换；所述PCIE高速数据接口模块与所述模数数模转换模块相连，用以完成所述软件无线电射频收发装置与具有PCIE接口的外部设备的数据连接；所述控制模块与所述收发射频接口模块、调制解调模块、模数数模转换模块、和PCIE高速数据接口模块分别相连，用以控制所述收发射频接口模块、调制解调模块、模数数模转换模块和PCIE高速数据接口模块的工作。

优选地，所述收发射频接口包括：射频天线接口、第一射频单刀双掷开关、第二射频单刀双掷开关；所述射频天线接口包括Rx天线接口和Tx/Rx天线接口；所述第一射频单刀双掷开关包括第1端口、第2端口和第3端口；第一射频单刀双掷开关的第1端口与所述Rx天线接口相连；所述第二射频单刀双掷开关包括第1端口、第2端口和第3端口；第二射频单刀双掷开关的第3端口与所述Tx/Rx天线接口相连，第二射频单刀双掷开关的第2端口与所述第一射频单刀双掷开关的第2端口相连；当第一射频单刀双掷开关连通自身的第1端口和第3端口，且第二射频单刀双掷开关连通自身的第1端口和第3端口时，所述软件无线电射频收发装置工作在FDD模式；当第一射频单刀双掷开关连通自身的第3端口和第2端口，且第二射频单刀双掷开关在接收状态连通自身的第3端口和第2端口或第二射频单刀双掷开关在发送状态连通自身的第1端口和第3端口时，所述软件无线电射频收发装置工作在TDD模式。