[发明专利]一种基于软件无线电的嵌入式通讯装置

摘要

本发明公开了一种基于软件无线电的嵌入式无线通讯装置，该装置包括天线阵列单元，用于接收或发送符合不同无线通讯标准的射频信号；模拟前端单元，用于将天线阵列单元接收到的射频信号进行放大、滤波和下变频处理获得基带数字信号；输入/输出矩阵，用于对基带数字信号进行合并或拆分，获得至少一个高速串行数据流；异构多核处理单元，用于执行应用程序过程中，对符合该应用程序需求的无线通信标准的基带数字信号进行处理，实现底层硬件系统和上层应用程序之间通信数据流的传输。本发明所述技术方案适用于百个以上天线实时收发和数据处理，同时还能够灵活支持多标准通信，可以实现未来家庭基站Femtocell或移动终端设备对灵活配置、小型化、低功耗的需求。

主权项

一种基于软件无线电的嵌入式无线通讯装置，其特征在于，该嵌入式无线通讯装置包括天线阵列单元，用于接收或发送符合不同无线通讯标准的射频信号；模拟前端单元，用于将天线阵列单元接收到的射频信号进行放大、滤波和下变频处理获得基带数字信号或者将基带数字信号上变频成射频信号以供天线阵列发射使用；输入/输出矩阵，用于对基带数字信号进行合并或拆分，获得至少一个高速串行的基带数字信号流；动态随机存取器，用于存储操作系统、软件应用程序和该装置通信信号处理所需要的输入和输出数据；异构多核处理单元，用于从动态随机存取器中读取通信信号处理所需要的输入和输出数据，并在执行应用程序过程中，对符合该应用程序需求的无线通信标准的基带数字信号流进行处理，实现底层硬件系统和上层应用程序之间通信数据流的传输；软件系统，用于为底层硬件模块提供驱动程序，负责操作系统和底层硬件模块的控制和数据交互管理的硬件抽象层、为异构多核处理单元提供支持的操作系统、用于管理和调度操作系统内所有资源，并负责接受具体应用程序对操作系统内资源的访问的中间件和应用程序集合；其中，该嵌入式无线通讯装置中的异构多核处理单元包括：可重构处理模块，用于加速硬件对基带数字信号的处理以及其他计算密集型运算，同时进行系统输入/输出数据的处理和缓存；访存单元，可重构处理模块通过该单元从动态随机存取器中获取所需数据和应用程序；同步模块，用于产生系统时钟、定时信号和同步信号，以使输入/输出矩阵根据同步模块发送的同步信号同步各通道数据；片内存储器模块，用于储存可重构处理模块所需的配置比特文件；多核处理器模块，用于将可重构处理模块所需的配置比特文件从片内存储器模块中下载至可重构处理模块中；与可重构处理模块共用的高速缓冲存储器，用于多核处理器模块和可重构处理器模块与动态随机存取器进行低延迟数据交互；其中，异构多核处理单元中的可重构处理模块包括：二级缓冲存储器，用于将所有来自模拟前端的串行基带数字信号流合并为并行的基带数字信号流，并缓存起来；配置控制器，用于根据输入的配置比特文件将可重构处理模块中的计算单元划分为P个可配置基带功能模块和Q个通用计算模块，其中，M个可配置基带功能模块和K个通用计算模块构成一个完整的、符合某一通信标准的基带通信模块，所述P、Q、M、K均为正数，且M小于等于P，K小于等于Q；可配置基带模块，用于加速上层应用所需的无线通信标准所要求实现的各基带数字信号处理器算法；通用计算模块，用于进行可配置基带模块的控制、输入/输出数据流转发或进行其他计算密集型运算的硬件加速；与访存单元进行通信的访存接口。