[发明专利]一种多频段多模式软件无线电实验教学系统

说明书

本发明公开了一种多频段多模式软件无线电实验教学系统。包括覆盖2MHz～8GHz的发射天线101与接收天线102；接收天线102接收2MHz～8GHz的RF信号送入到RF前端103，RF前端103输出中频信号IF2到中频数据采集与SDR处理平台104，中频数据采集与SDR处理平台104输出中频信号IF1到RF前端103，RF前端103输出RF信号经过发射天线101辐射出去；RF前端103、中频数据采集与SDR处理平台104、上位机主控制器105通过CPCI总线106实现数据通信。本发明中频数据采集与SDR处理平台的通用一体化设计为该实验教学系统提供了更加广泛的适用性。

技术领域

本发明属于无线通信领域，尤其涉及一种可广泛适用于电子通信类专业使用的，多频段多模式软件无线电实验教学系统。

背景技术

软件无线电(Software Defined Radio，SDR)技术的迅速发展给无线通信系统构架带来了极大变革。其基本思想是尽可能地将ADC靠近天线，减少模拟处理环节，并通过软件来配置硬件，在硬件平台不变的情况下，可以通过软件功能灵活的可重构配置去适应不同的通信系统。因此，基于软件无线电构架的通用性平台可以将多频段、多模式射频前端与其紧密结合，从而满足无线通信系统多频段多模式、软件设计灵活可重构的要求，使现代无线通信系统具有较高的灵活性和适应能力。

随着软件无线电技术的推广与应用，利用软件无线电思想构建的实验教学系统也逐步涌现。在软件无线电实验教学系统的研究方面，文献《多频段、多模式软件无线电台基带与主控模块的研制》主要针对基带处理环节进行了研究，不包括射频以及上位机主控制器部分，与本发明有别；文献《基于软件无线电的教学实验平台设计与实现》和《基于软件无线电实验平台的CDMA通信系统的设计与实现》也是针对中频后续处理平台设计的研究，不具备多频段射频前端及其主控制器系统，与本发明有别；专利《一种基于软件无线电的四信道短波数字信号处理平台》主要围绕基带信号处理平台的设计，与本发明专利设计构架有别；专利《一种基于PCIE接口的软件无线电射频收发装置及方法》不包括多频段多模式系统设计，与本发明有别。

发明内容

本发明的目的是提供一种灵活性强的，多频段多模式软件无线电实验教学系统。

一种多频段多模式软件无线电实验教学系统，包括覆盖2MHz～8GHz的发射天线101与接收天线102、RF前端103、中频数据采集与SDR处理平台104、上位机主控制器105和CPCI总线106；

接收天线102接收2MHz～8GHz的RF信号送入到RF前端103，RF前端103输出中频信号IF2到中频数据采集与SDR处理平台104，中频数据采集与SDR处理平台104输出中频信号IF1到RF前端103，RF前端103输出RF信号经过发射天线101辐射出去；RF前端103、中频数据采集与SDR处理平台104、上位机主控制器105通过CPCI总线106实现数据通信。

本发明一种多频段多模式软件无线电实验教学系统，还可以包括：

1、RF前端103部分包括发射通道和接收通道，采用多频段划分方式实现全双工FDD/TDD，分别由2MHz～2GHz、2GHz～4GHz、4GHz～8GHz三个频段实现2MHz～8GHz频段的覆盖。

2、RF前端103包括FPGA201，以及与FPGA201相连接的频率配置202、衰减器203、增益控制204、逻辑开关控制205、PLL206、电源模块207、FLASH208、射频滤波器209、中频滤波器210和CPCI211；

RF前端103采用CPCI标准总线结构，CPCI协议由FPGA201进行实现，通过FPGA210中的CPCI控制器对FPGA201中的SRAM进行访问，通过事先约定的控制协议实现对从设备射频的控制。