3．SDR-3000软件无线电数字收发机子系统
　　概述
　　flexComm SDR-3000是纯软件无线电子系统,可支持几百个同时收发的信道,每个信道都包含一个独立的天线接口协议。Flex Comm SDR-3000平台几乎支持所有的天线接口标准,包括联合战术无线业务（JTRS）、机载通信结点 (CAN）,以及各种2G和3G蜂窝标准如WCDMA等所需的全部波形。
　　在SDR-3000系统中采用软件无线电技术是其优越性的关键所在,允许方便地通过无线或者网络安装新的升级版本、新的应用以及新波形,而无须安装新的硬件。这样就增加了设备的使用寿命,缩短了升级所需的时间,而且支持进行现场的更换。包含了SDR-3000的已配置系统由于不需要进行额外的硬件投资就能提供新的业务和能力,可以节省很大的投资成本。

　　系统结构
　　flexComm SDR-3000是一种模块化的软件无线电收发器结构,由三块板组成：flexComm TMI-3300转换模块,flexComm PRO-3100软件I/O处理模块,以及flexComm PRO-3500基带处理引擎。TMI-3100直接与射频子系统接口,它的作用是成为系统的模/数接口。这个模块支持同PRO-3100进行最高速度达800 MS/s的通信。PRO-3100包括5个Xilinx VirtexⅡ处理单元,可以进行多种可扩充的配置。此模块提供数字收发机系统的通道化功能和预处理功能。PRO-3100的典型配置包括支持最多280个2MHz或以下带宽的窄带通道,支持40个40MHz或以下带宽的宽带通道,或者支持它们之间的各种组合。PRO-3100可以用超过320MB/s的持续速率同时与最多4块PRO-3500板进行通信。这种数据速率将支持CDMA和波束成形应用中的广播通道和统调通道。在本系统结构中支持的PRO-3500加进了2至4个Motorola Altivec MPC7410 PowerPC处理器,提供调制解调处理。
　　将PowerPC和FPGA结合在一起使用可以提供负载数据的调制解调处理和位流处理,以及执行诸如解扩频和“钉耙式”接收机之类的宽带预处理计算任务。除此之外,这种可以热插拔的、充分冗余的系统结构可以保证不出现单点的系统错误,因为指挥和控制都不会只依赖一台单板计算机。
　　高速无源背板结构
　　软件无线电数字收发机系统结构的关键是无源背板通信结构。这种结构根据收发机分系统各部分的数据流需求,采用3条独立的总线。I/O总线采用一种高速串行协议,例如串行RapidIO,把数据以2.8GB/s的最大速率从转换模块传输至软件I/O模块。高速总线利用无源背板结构在软件I/O模块和基带处理引擎之间传送数据。这条总线也使用一种串行协议,具有超过400MB/s的最大持续速率。最后,负载数据总线采用嵌入CompactPCI分组交换背板中的100Mb/s以太网进行数字收发机与测试、测量系统其余部分之间的通信,其协议在PICMG2.16标准草案中制订。

　　高可用性
　　SDR-3000系统的设计足以支持有高可用性要求的软件无线电应用。在SDR-3000系统中的全部3个模块都符合PICMG2.1 R2.0热插拔标准。此外,PRO-软件I/O处理模块已经被设计为冗余运行,它在邻近的插槽中有一块完全相同的模块,遵从针对嵌入结构的PICMG2.16标准。这些特点使得加入了SDR-3000平台的系统保持99.999%的运行时间,而且不影响系统的性能。

　　软件
　　Spectrum Signal Processing公司提供全套软件工具和相关库,可以大大缩短产品上市所需的时间。此外,还支持转移到其他平台而不需要修改波形应用程序,从而保护了你在软件开发上进行的投资。 波形开发库
设计这些库的目的是为了帮助你进行软件无线电的开发。这些库按3个层次提供：向量信号处理库,通信系统元件库,以及样本波形库。通过把以这种方式提供的波形开发库进行分层,你可以进行管理,以及调整你的软件,达到加速产品上市的目标。

　　向量DSP库
　　此库基于VSIPL（向量信号和图象处理库-www.vsipl.org）,实现了127Function Core Lite,包括复杂的矩阵求逆、FFT、FIR滤波器等。此库专门为MPC7410进行了优化。

　　通信系统元件库（CSCL）
　　包含支持调制/解调、前向误差校正、解扩频、均衡、载波同步、钉耙式接收机等的元件,它们可以组合在一起构成一个物理层波形应用。结合了ANXI-C函数调用和VHDL核。包含利用VSIPL建立的C函数调用。提供元件支架。

　　样本波形库
　　提供样本波形以说明CSCL在实际波形中的使用。可以大大缩短开发软件无线电进入市场的时间。符合SCA-SRA规范。提供基于FPGA的元件的逻辑器件适配器的例子,提供ANSI-C CSCL元件的基于CORBA的软件器件例子。

　　中间件
　　CORBA
　　在系统中每个结点上的CORBA支持由TAO ORB提供。希望获得其他ORB的客户,在SDR-3000上可以得到任何ORB的支持。CORBA是SRA-SCA兼容的软件无线电中的标准通信机制。
　　POSIX兼容的实时操作系统
　　SDR-3000在系统中每一台处理器上都支持VxWorks和Linux,提供完全的开发工具套件和操作系统服务,例如多任务和TCP/IP Internet协议堆栈。这些堆栈支持在DSP至DSP和DSP至主机结点之间利用优化的BSD插座型应用接口进行高性能的开放标准通信。

　　驱动程序
　　quiComm库
　　quiComm库提供通常情况下TCP/IP不支持的高性能进程间通信,以及板级功能（数据驱动的中断支持、LED等）,极大地简化了早期的开发工作。
　　FlexComm I/O库
　　为了在I/O处理器板上转换模块和预配置功能方便地工作,提供了完整的库。它们包括CodeWizards,可以自动设置硬件,从而大大简化了早期的开发工作。

　　应用例子：12根天线的波束成型收发器系统
　　SDR-3000平台可以方便地容纳一个12天线波束成型收发器系统。在这类系统结构中,12根天线连接至12个射频收发器。这些收发器从一个公共的基准信号和公共的本地振汤器进行相参操作,使信号之间的相位关系可以保持。进出这些射频收发器的相参中频信号被分配至3个TMI-3100转换模块,进入每个转换模块有4个上行和4个下行。还有一个10MHz的基准信号和IRIG-B时间戳被输入至少至3个TMI-3100转换模块之一,而且这些信号连同一个同步信号被分配至其他转换模块,以保证在模/数和数/模转换器中进行相参的操作。从这些转换器中出入的数据在进入或离开PRO-3100软件I/O处理模块时,都加上时间戳标记,以便在进行通道化和波束成型操作时可继续进行相参的操作。