[发明专利]虚拟无线电中基带射频接口的实现方法及基带射频接口

说明书

技术领域

本发明涉及软件无线电技术领域，特别是涉及基于通用计算机进行基带信号处理的虚拟无线电通信系统的基带与射频收发器的接口及其应用方法技术领域，具体为一种虚拟无线电中基带射频接口的实现方法及基带射频接口。

背景技术

随着人们需求的变化和通信技术的发展，出现了各种各样的无线通信制式与相应的通信设备，为了满足设备的互通问题，缩短开发周期，降低开发成本，人们提出了软件无线电的概念。软件无线电的核心思想是构造一个具有开放性的、标准化的、模块化的通用硬件平台，将各种通信功能通过软件在此硬件平台上实现。由于硬件平台可以随着器件的发展不断升级，同时可以通过增改软件的方式来实现新的通信功能，软件无线电的概念受到广泛关注。

虚拟无线电的概念是1999年V.Bose等人提出的，它的目标是以通用计算机的计算能力代替专用器件来完成无线通信中的数字信号处理过程。与基于专用可编程器件架构的软件无线电相比，虚拟无线电系统具有开发成本低、周期短、升级快捷、配置灵活的特点，可支持现有的多种模式的无线网络，还可以通过扩展设计支持未来的网络模式。是更加“软件化”的软件无线电。

目前，虚拟无线电的基带与射频的接口通过以下方式实现：1、高速网口，例如GNU-Radio采用千兆以太网口实现基带与射频的连接，可以满足双向1Gbps的通信速率，通信的时延通常在1毫秒左右；2、高速USB接口等高速外部总线接口，如高速USB2.0接口可以满足480Mbps的单工通信速率，USB3.0接口可以满足5Gbps的全双工速率，通信的时延通常在100微秒左右。

现有技术中，也有公开的涉及软件无线电的基带射频接口的相关专利，如发明名称为《一种基于软件无线电的基带射频接口及其应用方法》、专利公布号为N102740511A的专利，公开了基于软件无线电的基带射频接口，但该专利主要用于专门的矢量处理器或DSP，无法经简易改造并实施在虚拟无线电系统上；发明名称为《一种采用软件无线电技术的移动通信基站收发信机及信号处理方法》、专利公布号为CN102170715A的专利，公开了一种软件无线但系统的收发信机框架，但其并没有详细描述其基带射频接口的设计；发明名称为《软件无线电系统中基于PCI总线的数据同步方法及系统》、专利公布号为CN102571317A的专利，公开了一种基于PCI总线的接口，但需要中断进行配合，如果需要达到几十微秒的数据同步时延，系统中断造成的开销非常大，同样不适用于宽带高速无线通信系统的实现。

除了上述缺点外，采用上述方式还都存在以下缺点：1、通信带宽不足，无法满足下一代宽带无线通信系统，例如LTE双天线系统，20MHz射频带宽采用30.72MHz基带采样速率，16位采样位宽，所需的基带与射频的双向通信带宽为1966.08Mbps，仅有USB3.0接口可以满足；2、时延过大，现在的无线宽带通信系统在设计时都要求尽可能的缩短系统造成的时延，因此，留给基带与射频接口的传输时延很小，一般为几十个微秒，上述方式无法满足如此小的传输时延；3、射频发射接收的准确定时较难完成，多个射频模块间的同步在现有的接口下无法完成。

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虚拟无线电中基带射频接口的实现方法及基带射频接口，用于解决现有技术中基带射频通信带宽不足、传输时延大以及同步精度低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明在一方面提供一种虚拟无线电中基带射频接口的实现方法，应用于虚拟无线电中连接基带处理器和射频模块的基带射频接口，所述方法包括：根据所述射频模块中的时钟信号产生用于所述基带射频接口工作的时钟信号；根据所述时钟信号产生时间数据；将所述时间数据进行打包，并将打包之后的打包数据发送至基带处理器；所述基带处理器根据打包数据中包含的时间数据校准内部时钟，并生成包含用于定时调整所述基带射频接口和所述射频模块调整中参数的定时指令和调整指令的数据包，同时将所述数据包发送至所述基带射频接口；对所述数据包进行解析，并将解析后得到的调整指令和定时指令分别进行存储；根据所述定时指令触发所述调整指令运行，根据所述调整指令调整所述基带射频接口和所述射频模块调整中参数。

可选地，所述基带射频接口与所述基带处理器通过高速总线相连，所述基带射频接口与所述射频模块通过高速电子线路相连。

可选地，所述打包数据中还包括所述射频模块中接收到的基带数据。