第二章軟件無線電的體系結(jié)構(gòu)課件

第２章

軟件無線電的體系結(jié)構(gòu)§2.1軟件無線電的系統(tǒng)模型§2.2軟件無線電的體系結(jié)構(gòu)第２章

軟件無線電的體系結(jié)構(gòu)§2.1軟件無線電的系統(tǒng)模1軟件通信體系結(jié)構(gòu)是根據(jù)聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)無線電系統(tǒng)（JTRS)開發(fā)軟件，按可配置無線電臺(tái)的基、本需求而建立的獨(dú)立于具體應(yīng)\用的軟件無線電體系結(jié)構(gòu)，它包括硬件體系結(jié)構(gòu)、軟件體系結(jié)構(gòu)等部分。

§2.1軟件無線電的系統(tǒng)模型軟件通信體系結(jié)構(gòu)是根據(jù)聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)無線§2.1軟件無線2§2.1.1通信系統(tǒng)模型

傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)的概、念是發(fā)信者使用無線電發(fā)射機(jī)將信息傳送給接收者;接收者使用相應(yīng)的無線電接收機(jī)接收信息,中間通過一定的通信信道。圖傳統(tǒng)的通信模型§2.1.1通信系統(tǒng)模型傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)的概、圖傳統(tǒng)3信源處理：將原始信號(hào)（如語音）轉(zhuǎn)換成適當(dāng)?shù)碾娦盘?hào)；信道處理：將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合無線電射頻（RF）信道傳輸?shù)牟ㄐ危粋鹘y(tǒng)無線電與軟件無線電比較：傳統(tǒng)通信需人工干預(yù)的控制很少，只有像電源開關(guān)、音量控制等幾個(gè)簡(jiǎn)單的控制功能；軟件無線電在此基礎(chǔ)上擴(kuò)展多頻帶、多模式、多線程以及多個(gè)性化的特點(diǎn)；信源處理：4軟件無線電信道可擴(kuò)展成三部份：可編程的RF/信道接入部份,是對(duì)多個(gè)射頻段和其它信道的接入部份進(jìn)行自動(dòng)的接入；中頻部份主要是進(jìn)行濾波、頻率變換、波束形成等處理；調(diào)制解調(diào)部份包括了多種可用的調(diào)制技術(shù)；軟件無線電信道可擴(kuò)展成三部份：5信息安全：信息安全中的信息加密技術(shù)越來越受到人們的重視,認(rèn)證技術(shù)可以防止欺騙，而傳輸安全技術(shù)可以將信息傳輸?shù)氖聦?shí)（信息的流向、流量、頻度）隱藏起來。函數(shù)模塊：所有這些函數(shù)模塊共同實(shí)現(xiàn)一個(gè)多頻段、多模式、多線程以及多個(gè)性化的軟件無線電節(jié)點(diǎn)，它由一個(gè)聯(lián)合控制函數(shù)來管理和控制，聯(lián)合控制保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及系統(tǒng)的自動(dòng)恢復(fù)。聯(lián)合控制使得系統(tǒng)具有自動(dòng)選擇頻帶、自動(dòng)選擇數(shù)據(jù)格式以及自動(dòng)選擇調(diào)制方式的功能。信息安全：6軟件無線電節(jié)點(diǎn)對(duì)計(jì)算的需求：首先,從信源開始，為了兼容多種信息輸入，信源編碼要包括所有可能的算法，如話音壓縮編碼、圖像壓縮編碼、視頻信號(hào)編號(hào)以及多媒體信息編碼等算法。其次,對(duì)于遠(yuǎn)程信息輸入,在服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)支持模塊中還要包含與相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)協(xié)議。在信道選擇，波束形成算法、頻段的選擇、調(diào)制方式的選擇、數(shù)據(jù)格式的選擇等等,都包括了大量的運(yùn)算需求。軟件無線電節(jié)點(diǎn)對(duì)計(jì)算的需求：7最后，一個(gè)復(fù)雜的聯(lián)合控制林管理和協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的正常工作，包括要管理系統(tǒng)的個(gè)性化配置以及基本硬件資源（如DSP，F(xiàn)PGA，ASIC等）的支撐軟件上，它也需要大量的運(yùn)算。因此，同樣一個(gè)多頻段、多模式、多個(gè)性化的軟件無線電節(jié)點(diǎn)，當(dāng)用戶選擇不同的配置時(shí)，系統(tǒng)對(duì)運(yùn)算的需求是有很大的不同的，有可能造成運(yùn)算資源的沖突。另外，使用過程中某些器件的失效，又會(huì)使系統(tǒng)失去一些運(yùn)算資源，進(jìn)一步造成運(yùn)算資源的的短缺。最后，一個(gè)復(fù)雜的聯(lián)合控制林管理和協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)8軟件無線電節(jié)點(diǎn)配置要求：一個(gè)軟年無線電節(jié)點(diǎn)可以進(jìn)行個(gè)性配置，可以改變空間接口的任何方面，如信號(hào)是否跳頻，是否擴(kuò)頻，當(dāng)然改變配置后所需要的資源（如運(yùn)算容量、存儲(chǔ)容量，帶寬等）不、能超過系統(tǒng)本身所能允許的最大限量。軟件無線電節(jié)點(diǎn)配置要求：9進(jìn)行了個(gè)性化配置的這樣一個(gè)軟件無線電節(jié)點(diǎn)，可以將它的新的配置進(jìn)行上載(Upload)，傳給服務(wù)供應(yīng)商(ServiceProvider)或軟件無線電基站，而其它需要以這種個(gè)性化方式進(jìn)行通信的節(jié)點(diǎn)，就要從空中先進(jìn)行下載，將配置安裝在自身的節(jié)點(diǎn)上再進(jìn)行通信.當(dāng)然每一個(gè)新的個(gè)性化配置在使用之前都應(yīng)先確保其正確性和安全性。進(jìn)行了個(gè)性化配置的這樣一個(gè)軟件無線10軟件下載需考慮的問題：軟件下載和重新配置對(duì)軟件無線電的影響是全面的,軟件無線電的多層視圖可分為物理層、網(wǎng)絡(luò)層、服務(wù)層、應(yīng)用層。圖軟件無線電的多層視圖軟件下載需考慮的問題：圖軟件無線電的多層視圖111.下載的程度

根據(jù)下載的內(nèi)容可分為完全下載和非完全下載。前者是完全替換系統(tǒng)代碼,這需要較大的系統(tǒng)資源。部分下載只是替換部份代碼,下載量較少，但各層之間的接口通常較穩(wěn)定。2.各系統(tǒng)之間的通信系統(tǒng)各層間均是相互聯(lián)系的、共同完成任務(wù)的，在軟件下載過程中必須保持通信,各單元之間必須有力相互發(fā)現(xiàn),這也稱之為綁定。3.下載的內(nèi)容可分為執(zhí)行代碼和數(shù)據(jù)兩大類?？蓤?zhí)行代碼就是可供系統(tǒng)主動(dòng)執(zhí)行功能的代碼；數(shù)據(jù)是被動(dòng)的，例如系統(tǒng)的一些參數(shù)。1.下載的程度12

4.軟件下載的安全保障由于下載軟件的來源很多，其核心任務(wù)是保證惡意的軟件代碼不被下載和激活。安全性需要可歸納如下：授權(quán)：確認(rèn)用戶可以訪問數(shù)據(jù)或使用網(wǎng)絡(luò);完整性：采用加密技術(shù)和編碼技術(shù)保證信息的完整性;隱私：采用加密技術(shù)實(shí)現(xiàn);認(rèn)證：簡(jiǎn)單口令或高級(jí)的加密的技術(shù);認(rèn)可：接收者和傳送者都肯定各自的行為,采用數(shù)字簽名或適當(dāng)?shù)膮f(xié)議方法實(shí)現(xiàn);

4.軟件下載的安全保障13

軟件無線電原理圖的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

圖軟件無線電的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

圖中所顯示了一個(gè)雙頻帶接收機(jī)，它可以接收兩個(gè)射頻段（高段或低段）的信號(hào)，接收到的射頻信號(hào)通過射頻處理變換到中頻，在中頻進(jìn)行采樣將信號(hào)數(shù)字化（ADC），然后通過信道濾波器選出所要的信道，信道選擇可以由用戶控制。選出所要的信道后，經(jīng)過調(diào)制解調(diào)器得到基帶信號(hào)，然后通過一個(gè)聲碼變成話音輸出給用戶，在這里，用戶可以控制輸出聲音的音量。用這樣一種添加了變換和控制函數(shù)怕拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)就可以很簡(jiǎn)單地表示一個(gè)無線電通信系統(tǒng)。

軟件無線電原理圖的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

圖軟件無線電的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)14拓?fù)淠Ｐ偷暮锰帲嚎梢悦鞔_系統(tǒng)頂層的即插即用接口；可以預(yù)測(cè)和控制系統(tǒng)的性能；為建立標(biāo)準(zhǔn)定義一個(gè)參考模型；為產(chǎn)品的演化提供一個(gè)體系；拓補(bǔ)模型的特點(diǎn)：1.節(jié)點(diǎn)和有向線段可以帶有有關(guān)的重要特性,這些重要特性構(gòu)成拓補(bǔ)空間的維數(shù);2.一個(gè)拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)包括了很多的空間,在這些空間上可以從不同的角度得到系統(tǒng)的重要特性。拓?fù)淠Ｐ偷暮锰帲?5§2.1.2深入理解軟件無線電本節(jié)介紹軟件無線電與可編程數(shù)字無線電相區(qū)別,現(xiàn)在很多數(shù)字接收機(jī)都是都是編程數(shù)字無線電，但并不等同于軟件無線電?！?.1.2深入理解軟件無線電本節(jié)介紹軟件無線電與可編16軟件無線電的三種結(jié)構(gòu)形式基于采樣方式的不同，軟件無線電的組成結(jié)構(gòu)可以分成以下3種：

1）射頻全寬帶低通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu)2）射頻直接帶通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu)3）寬帶中頻帶通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu)軟件無線電的三種結(jié)構(gòu)形式基于采樣方17射頻全帶寬低通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)如圖所示：雙工器超寬帶濾波器超寬帶放大器超高速超寬帶A/D分波段濾波器超寬帶功率放大器超高速超寬帶D/A超高速DSP軟件射頻全帶寬低通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)如圖所示：雙18這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：對(duì)射頻信號(hào)直接采樣，符合軟件無線電概念的定義。缺點(diǎn)：（1）需要的采樣頻率太高，特別還要求采用大動(dòng)態(tài)、多位數(shù)的A/D/A時(shí)，顯然目前的器件水平無法實(shí)現(xiàn)。（2）前端超寬的接收模式會(huì)對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)范圍有很高的要求，工程實(shí)現(xiàn)極為困難。所以這種結(jié)構(gòu)只實(shí)用于工作帶寬不太寬的場(chǎng)合。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：對(duì)射頻信號(hào)直接采樣，符合軟件無線電概念19例：短波HF頻段低通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu)對(duì)于工作頻段處于0.1MHz到30MHz范圍的HF就可能采用上述結(jié)構(gòu)，因?yàn)椴蓸宇l率在100MHz左右精度為14位的AD已基本能滿足要求。雙工器濾波器放大器A/D濾波器功放D/ADSP軟件0.1MHz~30MHz例：短波HF頻段低通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu)對(duì)于工作頻段處于0.120射頻直接帶通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)如圖所示：雙工器窄帶電調(diào)濾波器放大器A/D功放“0”內(nèi)插上變頻D/ADSP軟件窄帶電調(diào)濾波器射頻直接帶通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)如圖所示：雙21本結(jié)構(gòu)說明本結(jié)構(gòu)采用了射頻直接帶通采樣原理。這種帶通采樣除了需要一個(gè)主采樣頻率fs外，還需要M個(gè)“盲區(qū)”采樣頻率fsm(m=0,1,2…M-1)，M值由下式確定：式中，INT[x]表示取大于等于x的最小整數(shù)。盲區(qū)采樣頻率為：，式中，m=0,1,2,…,M-1對(duì)應(yīng)盲區(qū)號(hào)。本結(jié)構(gòu)說明本結(jié)構(gòu)采用了射頻直接帶通采樣原理。22主采樣頻率fs的確定主要取決于A/D器件的性能；另外，還要考慮與后續(xù)DSP的處理速度相匹配。為減少盲區(qū)采樣頻率的數(shù)量，在最高工作頻率fmax一定的情況下，fs應(yīng)盡量選高。本結(jié)構(gòu)對(duì)A/D器件的要求是A/D需有足夠高的工作帶寬。優(yōu)點(diǎn)：與射頻全寬開低通采樣結(jié)構(gòu)相比最大的不同就是采用的前置濾波器的差異；另外還有A/D的采樣速率不同；最后就是對(duì)DSP的處理速度要求不同。實(shí)現(xiàn)可行性較強(qiáng)。主采樣頻率fs的確定主要取決于A/D器件的性能；另外，還要考23缺點(diǎn)：前置窄帶電調(diào)濾波器和高工作帶寬的A/D（高性能采樣保持放大器）實(shí)現(xiàn)起來還是有相當(dāng)?shù)碾y度。另外，本結(jié)構(gòu)需要多個(gè)采樣頻率，增加了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。因此，我們將介紹下面一種軟件無線電結(jié)構(gòu)－－寬帶中頻帶通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu)。缺點(diǎn)：前置窄帶電調(diào)濾波器和高工作帶寬的A/D（高性能采樣保持24寬帶中頻帶通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)如圖所示：分波段濾波器功放高放雙工器一本振一中放濾波A/DD/ADSP(軟件)fsf0放大放大一本振二中放寬帶中頻帶通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)如圖所示：分波段25本結(jié)構(gòu)說明本結(jié)構(gòu)類似于超外差無線電臺(tái)，但常規(guī)電臺(tái)的中頻帶寬為窄帶結(jié)構(gòu)，而本結(jié)構(gòu)為寬帶中頻結(jié)構(gòu)。本結(jié)構(gòu)使前端電路設(shè)計(jì)得以簡(jiǎn)化，信號(hào)經(jīng)過接收通道后的失真也小，而且通過后續(xù)的數(shù)字化處理，本結(jié)構(gòu)具有更好的波形適應(yīng)，信號(hào)帶寬適應(yīng)性以及可擴(kuò)展性。本結(jié)構(gòu)的射頻前端比較復(fù)雜，它的功能是將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合于A/D采樣的寬帶中頻或把D/A輸出的寬帶中頻信號(hào)變換為射頻信號(hào)。本結(jié)構(gòu)說明本結(jié)構(gòu)類似于超外差無線電臺(tái)，但常規(guī)電臺(tái)的中頻帶寬為26１.可編程數(shù)字無線電可編程數(shù)字無線電的編程性體現(xiàn)在基帶使用DSP,包括可以用軟件改變信源的編碼方式。但是對(duì)于基帶以上的部份，它是通過使用多種硬件模塊或不同芯片使得無線電接入多外模式,并且選擇多種空間接口方式；當(dāng)需要轉(zhuǎn)換射頻或改變空中接口的方式時(shí)，則需要對(duì)硬件模塊進(jìn)行更換才能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的個(gè)性化配置。

１.可編程數(shù)字無線電27典型的可編程數(shù)字無線電，如雙模手機(jī)GSM/CDMA雙模手機(jī)。典型的可編程數(shù)字無線電，如雙模手機(jī)GSM/CDMA雙模手282.軟件無線電軟件無線電以其特有的方法給予無線電更多的個(gè)性化,它以軟件定義空間接口（包括接入多外射頻段及多外調(diào)制波形等）。圖軟件無線電的關(guān)鍵模塊2.軟件無線電圖軟件無線電的關(guān)鍵模塊29軟件無線的射頻端是一個(gè)多波束天線和一個(gè)多頻段的射頻轉(zhuǎn)換器,它可以接收多個(gè)方向，多個(gè)頻段的射頻信號(hào)，并且將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成中頻信號(hào)。寬帶的ADC對(duì)中頻信號(hào)采樣,中頻處理部份包括：隔離用戶信號(hào)濾波器,波束形成以及數(shù)字下變頻。它從采樣的中頻多用戶信道提出所需的用戶信道,抑制相鄰用戶的干擾,并且將提取出的單用戶窄帶信號(hào)進(jìn)行抽樣,進(jìn)一步降低采樣率,完成數(shù)字下變頻。解調(diào)后的信號(hào)為一個(gè)比特流序列,比特流處理部份需要完成信息的加密解密、編碼譯碼等。軟件無線的射頻端是一個(gè)多波束天線和一個(gè)多30

在現(xiàn)在的移動(dòng)終端中,更多的采用一些固化的定制芯片（ASIC),盡管ASIC可以設(shè)計(jì)成具有多個(gè)控制參數(shù),但是在移動(dòng)終端的使用過程中是無法改變個(gè)性化設(shè)置。要改變一個(gè)移動(dòng)終端空中接口的個(gè)性化設(shè)置,必須更換相應(yīng)的ASIC芯片。

ASIC芯片與DSP芯片相比具有低功耗,尺寸小、重量輕、成本低等優(yōu)點(diǎn),但是它的靈活性受到限制。3.硬件的等價(jià)模型在現(xiàn)在的移動(dòng)終端中,更多的采用一些固化的定3.硬件的等31圖用射頻專用ASIC實(shí)現(xiàn)圖用等價(jià)軟件模型實(shí)現(xiàn)圖用射頻專用ASIC實(shí)現(xiàn)圖用等價(jià)軟件模型實(shí)現(xiàn)324.對(duì)編程程度的量化可編程性是指系統(tǒng)的靈活性,即是不是可以很容易個(gè)性化配置?，F(xiàn)化的無線電使用不同的處理器的混合,因此對(duì)靈活性的度量要適用于各種處理器。軟件無線電可編程的度量：軟件無線電的拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)是由單一弧線和源點(diǎn)、匯點(diǎn)組成，弧線可以一層層分解到最基本的組成部份。硬件的最基本組成是離散的器件,而軟件的最基本組成部份是處理器的單條指令。對(duì)于分解對(duì)最底層的拓補(bǔ)結(jié)構(gòu),計(jì)算出所有能通過軟件重新定義的弧線，它與總的弧線之比就是可編程的度量。4.對(duì)編程程度的量化33DSP與FPGA可編程性比較：

FPGA從理論上講是完全可以編程的,在實(shí)際中它們比ASIC的可編程性要高。由于FPGA受限于門數(shù)和連線的多少。

FPGA的設(shè)計(jì)在一定程度取決于設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn),而用DSP通過軟件來實(shí)現(xiàn)功能的,軟件是保存在存儲(chǔ)器中的,所以通過軟件來替換某些電路對(duì)DSP來說是輕而易舉的。因而DSP的可編程度比FPGA要高。DSP與FPGA可編程性比較：34處理器處理能力的度量時(shí)鐘速率時(shí)鐘速率越快，運(yùn)算速度就越快。指令執(zhí)行速度指令執(zhí)行是以一條指令所需的執(zhí)行時(shí)間或每秒種執(zhí)行的指令數(shù)目來度量，互為倒數(shù)，單位分別為ns（納秒）和MIPS(百萬條指令每秒）。操作速度操作執(zhí)行速度是指每秒鐘進(jìn)行的操作數(shù)目來度量，其單位MOPS，MFLOPS和BOPS。處理器處理能力的度量35乘加運(yùn)算（MAC)執(zhí)行速度

乘加運(yùn)算執(zhí)行速度指完成一次MAC運(yùn)算的時(shí)間或每秒鐘執(zhí)行的乘加運(yùn)算數(shù)目來度量，單位分別為ns和MMACS(百萬次乘加每秒）。FFT的執(zhí)行速度運(yùn)行一個(gè)N點(diǎn)的FFT程序所需時(shí)間來度量。乘加運(yùn)算（MAC)執(zhí)行速度36對(duì)信號(hào)處理器的要求大運(yùn)算量的實(shí)時(shí)運(yùn)算必須有多個(gè)并行執(zhí)行的功能單元，并對(duì)常用的數(shù)字信號(hào)處理操作提供直接的硬件加速；強(qiáng)的實(shí)時(shí)性決定處理器不能有太多的動(dòng)態(tài)特征，對(duì)分支預(yù)測(cè)同、終端響應(yīng)的機(jī)制的選用和采用有一定的限制；處理器應(yīng)該設(shè)置片內(nèi)存儲(chǔ)器，硬件“零開銷機(jī)制”，單周期的MAC功能單元;專用的地址單元和尋址模式。對(duì)信號(hào)處理器的要求37軟件無線電可用的編程語言

在軟件無線電中，實(shí)現(xiàn)軟件功能的編程語言主要有匯編語言、高級(jí)軟件語言和硬件描述語言。1.匯編語言

匯編語言是一種面向機(jī)器語言的低級(jí)語言。它依賴于硬件，能通過巧妙的程序設(shè)計(jì)充分發(fā)揮硬件的潛力。如果采用匯編語言實(shí)現(xiàn)軟件無線電的編程,則需要編程人員熟悉處理器的結(jié)構(gòu)。雖然采用匯編語言能充分發(fā)利用處理器的軟硬件資源,程序代碼的執(zhí)行效率高,但是延時(shí)了開發(fā)周期,降低了開發(fā)效率,而且在可讀性、可修改性、可移植性和可重用性方面的缺點(diǎn)日益突出。軟件無線電可用的編程語言382.C語言采用高級(jí)語言編程的目的就是要將執(zhí)行命令的目標(biāo)處理器相分離,通過編譯器決定哪一種硬件特定的指定被執(zhí)行,這與匯編語言是不同的。DennisRitchie在1972年改進(jìn)了B語言,在一臺(tái)DEC計(jì)算機(jī)上開發(fā)了最早的C語言版本，其主要目的是開發(fā)Unix。1987年,美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)制定了一個(gè)C語言的標(biāo)準(zhǔn),Kernighan和Ritchie在<<TheCProgrammingLanguage>>書中全面介紹了標(biāo)準(zhǔn)。因此,當(dāng)DSP廠商首次將匯編語言升級(jí)為高級(jí)語言時(shí)候,C語言最佳選擇,C語言程序可以在較短的時(shí)間內(nèi)開發(fā)出來。如TI公司的CCS集成開發(fā)環(huán)境。2.C語言393.硬件描述語言硬件描述語言（HDL)是一種用形式化方法來描述數(shù)字電路和數(shù)字邏輯系統(tǒng)的語言。數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)者可以利用這種語言來描述自己的設(shè)計(jì)思想,然后利用EDA工具來進(jìn)行仿真,再自動(dòng)綜合到門級(jí)電路,最后用ASIC或FPGA來實(shí)現(xiàn)其功能。隨著EDA技術(shù)的發(fā)展,使用硬件描述語言設(shè)計(jì)PLD/FPGA已成為一門技術(shù)。目前最主要的硬件描述語言是VHDL和Verilog。硬件描述語言的特點(diǎn)具有如下特點(diǎn)：3.硬件描述語言40能精確描述和模擬數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的行為,行為描述即可用算法也可用實(shí)際硬件結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)按層次分解,可進(jìn)行復(fù)雜的、多層次設(shè)計(jì)。與硬件獨(dú)立,一個(gè)設(shè)計(jì)可用于不同的硬件結(jié)構(gòu),而且設(shè)計(jì)不必了解過多的硬件細(xì)節(jié)。有豐富的軟件支持硬件描述語言的綜合和仿真,從而在設(shè)計(jì)時(shí)階段就能發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的缺陷,縮短設(shè)計(jì)時(shí)間,降低成本。具有良好的可讀性,便于理解。并行性、定時(shí)和時(shí)鐘都可被模型化,設(shè)計(jì)的邏輯操作和定時(shí)特性都可被模擬。能精確描述和模擬數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的行為,行為描述即41硬件描述語言和計(jì)算機(jī)語言的區(qū)別：運(yùn)行的基礎(chǔ)不同。計(jì)算機(jī)語言在CPU＋RAM構(gòu)建的平臺(tái)上運(yùn)行；硬件描述語言設(shè)計(jì)的結(jié)果是由具體的邏輯、觸發(fā)器組成的數(shù)字電路。執(zhí)行方式不同。計(jì)算機(jī)語言基本上以串行方式執(zhí)行;硬件描述語言在總體上以并行方式執(zhí)行；驗(yàn)證方式不同。計(jì)算機(jī)語言主要關(guān)注數(shù)值量的變化;硬件描述語言主要實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的時(shí)序邏輯關(guān)系。硬件描述語言和計(jì)算機(jī)語言的區(qū)別：42編程方式比較：匯編語言（機(jī)器語言）的效率最高,設(shè)計(jì)進(jìn)度慢；高級(jí)語言（C語言）的效率次之,但設(shè)計(jì)進(jìn)度快；軟件自動(dòng)產(chǎn)生語言效率最低,但設(shè)計(jì)進(jìn)度最低；編程方式比較：43軟件無線電的狀態(tài)空間狀態(tài)空間是理解無線電的編程性與所用器件的關(guān)系。圖軟件無線電狀態(tài)空間示意圖軟件無線電的狀態(tài)空間圖軟件無線電狀態(tài)空間示意圖44§2.1.3無線電頂層部件的拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)功能模塊性質(zhì)注釋信源編譯碼音頻\視頻\傳真\數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)算法服務(wù)與網(wǎng)絡(luò)支持系統(tǒng)的管理與控制\數(shù)據(jù)服務(wù)\網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)線路標(biāo)準(zhǔn),互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),移動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)信息安全傳輸安全,認(rèn)證,加密,數(shù)據(jù)完整性可能不用信道編碼\調(diào)制解調(diào)基帶調(diào)制解調(diào),定時(shí)恢復(fù),均衡,預(yù)失真,信道編譯碼信息安全,調(diào)制解調(diào),中頻接口是標(biāo)準(zhǔn)的中頻處理波束形成,分集接受射頻信道接入天線,射頻轉(zhuǎn)換與中頻接口是非標(biāo)的信道集多頻段,同時(shí)傳輸,與線路接口自動(dòng)多信道/多模式接入多個(gè)性化多頻段,多模式,靈活服務(wù),向前兼容復(fù)雜的射頻接口進(jìn)化支持定義和管理的個(gè)性化本地或網(wǎng)絡(luò)支持聯(lián)合控制聯(lián)合的信源/信源編碼,動(dòng)態(tài)服務(wù)或下載服務(wù),處理資源管理集中了用戶和網(wǎng)絡(luò)接口表軟件無線電的頂層功能模塊§2.1.3無線電頂層部件的拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)功能模塊性質(zhì)45表頂層模塊接口接口重要性質(zhì)拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)模擬信號(hào)流音頻/視頻/傳真信號(hào)無限維信源比特流經(jīng)ADC后為時(shí)間離散的量化采樣波形,信源編碼比特流有限維未加密比特流幀形成,多路復(fù)合,前向差錯(cuò)控制有限維加密比特流隨機(jī)性數(shù)據(jù),認(rèn)證響應(yīng),加密比特流和數(shù)據(jù)包有限維,隨機(jī)化的數(shù)據(jù)流基帶波形時(shí)間離散的同步量化采樣數(shù)據(jù)流精確反應(yīng)信號(hào)的數(shù)字波形中頻波形經(jīng)過數(shù)字預(yù)加重的適合上變頻的波形模擬中頻具有無限維的拓補(bǔ)特性,數(shù)字中頻具有基帶的拓補(bǔ)特性射頻波形控制功率強(qiáng)度,信號(hào)形狀,信道干擾等無限維的拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接口打包的數(shù)據(jù)流需要ATM,SS7或ISO協(xié)議同步數(shù)字傳輸(SDH)聯(lián)合控制對(duì)所有的硬件和軟件的控制接口,初始化,默認(rèn)恢復(fù)對(duì)數(shù)空間目標(biāo)軟件從進(jìn)化支持系統(tǒng)下載應(yīng)用程序裝載執(zhí)行目標(biāo)軟件封裝下載的拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)是非線性的表頂層模塊接口接口重要性質(zhì)拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)模擬信號(hào)流音頻/視頻/傳46§2.2無線電的體系結(jié)構(gòu)

本節(jié)具體介紹在體系結(jié)構(gòu)上構(gòu)造軟件無線電的問題。體系結(jié)構(gòu)的定義：體系結(jié)構(gòu)是一些設(shè)計(jì)原則、基本功能塊以及函數(shù)的集合,利用它們可以組織、設(shè)計(jì)和建立一個(gè)系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)的復(fù)雜性增加時(shí),體系結(jié)構(gòu)的作用變得非常重要，一個(gè)加有力的體系結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)化和加速系統(tǒng)的開發(fā)；一個(gè)特定的體系結(jié)構(gòu)承當(dāng)了系統(tǒng)中各部份的劃分、軟硬件的分配,以及各部份之間接口的定義等?！?.2無線電的體系結(jié)構(gòu)本節(jié)具體介紹在體系結(jié)構(gòu)上構(gòu)造47SCA的發(fā)展什么是SCA？定義了用于管理、控制、配置軟件無線電的軟件體系結(jié)構(gòu)，由接口、行為規(guī)范、一般規(guī)則、波形應(yīng)用程序接口（API)程序以及所需的安全需求構(gòu)成。是一組用來實(shí)現(xiàn)軟件無線電的規(guī)則、方法和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。SCA的發(fā)展什么是SCA？48JTRS構(gòu)建SCA的目標(biāo)在不同的設(shè)備間實(shí)現(xiàn)應(yīng)用軟件的可移值性；基于開放的商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；支持無線系統(tǒng)和互操作能力、可編程能力和可裁減能力；最大可能軟件和硬件獨(dú)立；通過可重用設(shè)計(jì)模塊、可降低新波形的開發(fā)時(shí)間；可支持嵌入式可編程的信息安全模塊INFOSEC相結(jié)合；JTRS構(gòu)建SCA的目標(biāo)49SCA的版本發(fā)展由JPRSJPO軟件模塊之間的應(yīng)用程序接口進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，并推薦Vxworks為操作系統(tǒng)。并發(fā)展成為商用標(biāo)準(zhǔn)。

2000.2SCA1.02000.12SCA2.0SCA的版本發(fā)展50其內(nèi)容如下：允許設(shè)備制造商在運(yùn)營(yíng)商在設(shè)備部署到位后，進(jìn)行配置；第三方在原硬件制造商確認(rèn)的情況下，制造和銷售終端軟件；軟件無線電對(duì)無所不在的通信世界是必然的；需多頻段、多模式能力；需要較高的頻段利用率；多個(gè)軟件模塊可以協(xié)作認(rèn)知無線電；其內(nèi)容如下：51§2.2.1無線電體系結(jié)構(gòu)的演變無線電體系結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,從低到高的數(shù)據(jù)率的提高。圖無線電體系結(jié)構(gòu)的演變§2.2.1無線電體系結(jié)構(gòu)的演變無線電體系結(jié)構(gòu)經(jīng)歷52§2.2.2典型的無線電體系結(jié)構(gòu)

典型的軟件無線電可從移動(dòng)臺(tái)和基地臺(tái)兩方面分析。它們其包括電源提供、天線、多頻帶射頻轉(zhuǎn)換器、寬帶A/D/A轉(zhuǎn)換器，以及通用可編程處理器和存儲(chǔ)器等。移動(dòng)軟件無線電終端通過聲音、數(shù)據(jù)、傳真或多媒體等方式與用戶接口，而軟件無線電基地臺(tái)與公共電話交換網(wǎng)（PSTN)接口?；嘏_(tái)抱括支持運(yùn)行和維護(hù)的軟件系統(tǒng),以及支持新業(yè)務(wù)的工作站?！?.2.2典型的無線電體系結(jié)構(gòu)53

圖典型軟件無線電的移動(dòng)臺(tái)和基地臺(tái)圖典型軟件無線電的移動(dòng)臺(tái)和基地臺(tái)54軟件無線電的宗旨：（1）盡可能地簡(jiǎn)化射頻模擬前端，使A/D轉(zhuǎn)換盡量靠近天線，數(shù)字化后的信號(hào)盡量多用軟件處理。（2）硬件平臺(tái)應(yīng)具有開放性、通用性，軟件應(yīng)具有可升級(jí)性，可替換性。軟件無線電可分為三大組成部分：射頻處理前端A/DD/A數(shù)字處理軟件軟件無線電的宗旨：射頻處A/D數(shù)字處55典型的軟件無線電結(jié)構(gòu)1.天線部分

軟件無線電的天線具有多個(gè)頻段的接入能力。以開關(guān)方式接入頻段，需寬帶天線；每個(gè)頻段上有一個(gè)天線或多個(gè)天線，構(gòu)成波束形成電路以降低干擾；2.射頻轉(zhuǎn)換部分

射頻信號(hào)部分包括功率的產(chǎn)生、信號(hào)預(yù)放大，射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)的中頻信號(hào)等。在許多無線電頻帶中,射頻轉(zhuǎn)換用模擬器件實(shí)現(xiàn)。對(duì)它們要求包括：放大器的線性要求,對(duì)鄰道的隔離要求；避免基帶信號(hào)的時(shí)鐘頻率調(diào)諧進(jìn)入射頻的模擬電路；典型的軟件無線電結(jié)構(gòu)563.模數(shù)轉(zhuǎn)換部分根據(jù)采樣信號(hào)的頻率和帶寬決定采用何種A/D采集技術(shù)。根據(jù)Nyquist采樣定理,實(shí)際系統(tǒng)一般采用過采樣。采樣的方法：并行采集、帶通采集等。寬帶A/D采樣放置中頻變換之前的目的：可以在信號(hào)的檢測(cè)和解調(diào)之前使前數(shù)字信號(hào)處理器,提高算法的靈活性;可利用編程硬件完成部分?jǐn)?shù)字處理功能;對(duì)有限的計(jì)算資源可以統(tǒng)一進(jìn)行分配,如處理容量、存儲(chǔ)量、I/O寬帶。3.模數(shù)轉(zhuǎn)換部分574.中頻處理部分中頻處理部分接收的信號(hào)是一含有多路信道的寬帶信號(hào),中頻處理就是將其中的某一特定信道提取出來；如GSM信道,中頻處理部分接收GSM頻(25MHz),需要從其中取出一個(gè)200kHz的TDMA信道。中頻部分的復(fù)雜性和大運(yùn)算量在于頻率變換和濾波。對(duì)于大量的運(yùn)算,目前常用的DSP是無法完成的,常用專用的專用芯片完成。4.中頻處理部分585.基帶處理部分基帶處理部分就是將單一信道的基帶信號(hào)進(jìn)行解調(diào)（或反過來進(jìn)行調(diào)制）,比如有代表性的編碼為BPSK,QPSK,GMSK,8-PSK等。這一部分的運(yùn)算量及復(fù)雜性取決于基帶信號(hào)的帶寬,調(diào)制方式以及相應(yīng)的處理帶寬,如解調(diào)的軟判決算法,定時(shí)的恢復(fù)和提取。5.基帶處理部分59第二章軟件無線電的體系結(jié)構(gòu)ppt課件60通常2FSK信號(hào)可以由兩種電路實(shí)現(xiàn)。（a）模擬調(diào)頻法（b）鍵控法通常2FSK信號(hào)可以由兩種電路實(shí)現(xiàn)。（a）模擬調(diào)頻法61

2PSK信號(hào)的典型時(shí)間波形如圖所示，圖中所有數(shù)字信號(hào)“1”碼對(duì)應(yīng)載波信號(hào)的相位，而“0”碼對(duì)應(yīng)載波信號(hào)的0相位（也可以反之）。2PSK信號(hào)的典型時(shí)間波形如圖所示，圖中所有62最小頻移鍵控（MSK）原理最小頻移鍵控（MSK）是頻移鍵控（FSK）的一種改進(jìn)型，是使FSK相位始終保持連續(xù)變化的一種調(diào)制，這里“最小”指的是以最小的調(diào)制指數(shù)（即0.5）獲得正交信號(hào)

正交性條件為-兩個(gè)信號(hào)的相關(guān)系數(shù)為零即

、分別為傳號(hào)載頻和空號(hào)載頻

令k=1時(shí)頻差最小，為，稱為最小移頻鍵控。此時(shí)調(diào)制指數(shù)為由等式（2）可得到，說明：MSK信號(hào)在一個(gè)碼元期間內(nèi)，應(yīng)包括四分之一載波周期的整數(shù)倍。

最小頻移鍵控（MSK）原理63

MSK信號(hào)的表達(dá)式為式中，為載波角頻率；為碼元寬度；為第k個(gè)碼元中的信息取值為；為第個(gè)碼元的相位常數(shù)，在時(shí)間中保持不變。

MSK信號(hào)的兩個(gè)頻率為其中，N為正整數(shù)，m=0,1,2,3

MSK信號(hào)的表達(dá)式為64

根據(jù)MSK信號(hào)的表達(dá)式設(shè)在時(shí)刻相位是連續(xù)的，則得

即相位連續(xù)條件為若設(shè)的起始參考值為零，則附加相位函數(shù)是總相位減去載波相位而得到的剩余相位。在一個(gè)碼元期間內(nèi)的變化量總是，即

根據(jù)MSK信號(hào)的表達(dá)式65f圖附加相位函數(shù)附加相位路徑網(wǎng)絡(luò)-11-1111相位常數(shù)

與的關(guān)系k1234561-1-11110ππ-2π-2π-2π（模2π）0ππ000f圖附加相位函數(shù)66fMSK信號(hào)，“+”信號(hào)與“-”信號(hào)在一個(gè)碼元期間相差二分之一周。fMSK信號(hào)，“+”信號(hào)與“-”信號(hào)在一個(gè)碼元期間相差二分67f

MSK信號(hào)的特點(diǎn)

MSK為恒包絡(luò)（即已調(diào)信號(hào)的振幅是恒定的）已調(diào)波，功率譜特性好

MSK信號(hào)的兩個(gè)頻率偏離信道載頻；調(diào)制指數(shù)以載波相位為基準(zhǔn)的MSK信號(hào)，其相位在一個(gè)碼元期間內(nèi)準(zhǔn)確地線性變化在一個(gè)碼元周期內(nèi)，信號(hào)應(yīng)包含1/4載波周期的整數(shù)倍（這里載波是指頻率為的載波）在碼元轉(zhuǎn)換時(shí)刻信號(hào)的相位是連續(xù)的，或者說，信號(hào)的波形沒有突跳。

fMSK信號(hào)的特點(diǎn)68高斯濾波最小頻移鍵控-GMSK

一種特殊的數(shù)字FM調(diào)制方式。給RF載波頻率加上或者減去67.708KHz表示1和0。使用兩個(gè)頻率表示1和0的調(diào)制技術(shù)記作FSK（頻移鍵控）。在GSM中，數(shù)據(jù)速率選為270.833kbit/sec，正好是RF頻率偏移的4倍，這樣作可以把調(diào)制頻譜降到最低并提高信道效率。比特率正好是頻率偏移4倍的FSK調(diào)制稱作MSK（最小頻移鍵控）。在GSM中，使用高斯預(yù)調(diào)制濾波器進(jìn)一步減小調(diào)制頻譜。它可以降低頻率轉(zhuǎn)換速度，否則快速的頻率轉(zhuǎn)換將導(dǎo)致向相鄰輻射能量。高斯濾波最小頻移鍵控-GMSK696.比特流部分

比特流部分完成多個(gè)用戶的信源比特復(fù)合,在比特流中在上前向差錯(cuò)控制(FEC),包括比特交織、卷積編碼和自動(dòng)請(qǐng)求(ARQ)的檢測(cè)和響應(yīng)，另外比特填充、比特加密也是這一部分完成。

6.比特流部分70信令、控制與操作、運(yùn)行管理與維護(hù)的功能也是這一部分完成的。這些功能對(duì)運(yùn)算量的需求依賴于信令、控制和操作的復(fù)雜性,而且正比于同時(shí)接入的用戶個(gè)數(shù)（對(duì)于基地臺(tái)而言）。這些功能所需的運(yùn)算量與基帶處理相比是較小的,但是這些特點(diǎn)決定了它們需要大量的數(shù)據(jù)庫，如用戶信息管理、用戶位置信息。而這些數(shù)據(jù)庫是分布式數(shù)據(jù)庫。因此,信令與管理的計(jì)算量較小，時(shí)間的需求量較大。信令、控制與操作、運(yùn)行管理與維護(hù)的功717.信源部分信源部分在移動(dòng)終端和基地臺(tái)是不相同的。對(duì)于移動(dòng)終端的信源，它包括用戶和信源的編譯器,通常,窄帶的話音和傳真的模數(shù)轉(zhuǎn)換器位于手機(jī)、掌上電腦或工作站中。而對(duì)于基地臺(tái),它的信源部分包括與公用電話交換網(wǎng)(PSTN）或其它的通信網(wǎng)絡(luò)的接口。

7.信源部分72在以上的每一部分處理都會(huì)引入延時(shí),這些延時(shí)的積累造成的端到端的延時(shí)必須保持在一個(gè)可容忍的范圍內(nèi),比如端到端的語音延時(shí)必須小于150ms,而網(wǎng)絡(luò)中的延時(shí)可能消耗100ms,只剩50ms的延時(shí)給兩端的處理器，因此以上各部分要嚴(yán)格限時(shí)。在以上的每一部分處理都會(huì)引入延時(shí),這73RPE-LTP(規(guī)則脈沖激勵(lì)長(zhǎng)期預(yù)測(cè)碼）

GSM的語音訊號(hào)處理也是屬于模型式壓縮方法，也就是說，將人的聲音模型化為一個(gè)氣流激發(fā)源流過氣管與嘴型變化后的變化，這種方法和CD壓縮音樂方式是不同的。由于這種方法是專門針對(duì)語音信息，所以能夠提供高壓縮比但仍能得到可理解的語音訊號(hào)。利用這種技術(shù)，語音數(shù)據(jù)可以壓縮13Kbps。RPE-LTP(規(guī)則脈沖激勵(lì)長(zhǎng)期預(yù)測(cè)碼）74連接方式劃分的硬件體系結(jié)構(gòu)

在軟件無線電中，各功能模塊通過一定、的連接方式進(jìn)行互聯(lián)而組成了一個(gè)開放的、可擴(kuò)展的、標(biāo)準(zhǔn)的、具有較高的數(shù)據(jù)吞吐率的硬件平臺(tái)?？煞譃榱魉€結(jié)構(gòu)、總線式結(jié)構(gòu)、交換式結(jié)構(gòu)和基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。連接方式劃分的硬件體系結(jié)構(gòu)在軟件無線電中，各功能模塊通過75１.流水線結(jié)構(gòu)包括天線、多頻段射頻（IF)轉(zhuǎn)換、寬帶ADC/DAC、DDC/DUC、數(shù)字信號(hào)處理器。圖流水式結(jié)構(gòu)示意圖１.流水線結(jié)構(gòu)圖流水式結(jié)構(gòu)示意圖76流水式結(jié)構(gòu)以流水線形式進(jìn)行互聯(lián)，與無線通信的信號(hào)流向一致，因此效率較高。其優(yōu)點(diǎn)如下：時(shí)延短、硬件簡(jiǎn)單實(shí)時(shí)性好、處理速率高缺點(diǎn)如下：耦合相當(dāng)緊密，獨(dú)立性不高去除或調(diào)整某一模塊，會(huì)導(dǎo)致總體結(jié)構(gòu)的改變流水式結(jié)構(gòu)以流水線形式進(jìn)行互聯(lián)，與77若增加中頻帶寬或信道數(shù)，那么現(xiàn)有的數(shù)字下數(shù)變頻也將改變，牽一發(fā)而動(dòng)全身！在體系結(jié)構(gòu)中各模塊之間的接口都是面向特定對(duì)象設(shè)計(jì)的，各模塊之間不存在統(tǒng)一和開放性接口標(biāo)準(zhǔn)。導(dǎo)致接口的通用性和伸縮性變差、不利用技術(shù)的協(xié)同與進(jìn)步，而且?guī)挶容^窄。

若增加中頻帶寬或信道數(shù)，那么現(xiàn)有的數(shù)782.總線式結(jié)構(gòu)各功能通過總線連接、并通過總線交換數(shù)據(jù)及控制命令。圖總線式結(jié)構(gòu)示意圖2.總線式結(jié)構(gòu)圖總線式結(jié)構(gòu)示意圖79總線成為系統(tǒng)擴(kuò)展的瓶頸，特別是實(shí)時(shí)處理性高的地方。因此總線須具備高速率、能進(jìn)行復(fù)雜控制、便于復(fù)雜控制和功能控制。軟件無線電的總線結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：支持多處理器系統(tǒng)

數(shù)據(jù)運(yùn)算量大，要求很高的處理速度，如果采用DSP，則目前單片DSP無法勝任，需多DSP并行處理?？偩€成為系統(tǒng)擴(kuò)展的瓶頸，特別是實(shí)時(shí)80具有帶寬高速的特性為保證大量的數(shù)據(jù)傳輸，軟件無線電具有較高的數(shù)據(jù)傳輸和I/O口吞吐能力，總線傳輸速率超過50Mb/s，支持32-64位的數(shù)據(jù)和總地址線。具有良好的機(jī)械和電磁特性總線總能在惡劣的通信環(huán)境下工作，保證一定的通信性能。具有帶寬高速的特性81需要復(fù)雜的控制機(jī)制，如采用分級(jí)總線或多總線方式軟件無線電要求通信系統(tǒng)具有較高的通信處理能力，只有采用先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)化總線結(jié)構(gòu)，才能發(fā)揮適應(yīng)性，升級(jí)換代快的特點(diǎn)。這種結(jié)構(gòu)是軟件無線電設(shè)計(jì)的首先方案。工業(yè)化的標(biāo)準(zhǔn)化總線有：ISA、EISA、VESA、PCI、VME、PC/104等需要復(fù)雜的控制機(jī)制，如采用分級(jí)總線或多總線方式82

VME的功能構(gòu)架可以說是由信號(hào)線，背板接口邏輯和功能模塊所組成的。背板接口邏輯的性能是由背板上的一些特性所左右的，比如信號(hào)線阻抗、傳播時(shí)間、終端數(shù)值等等。它和信號(hào)線是系統(tǒng)各部分之間的紐帶。功能模塊則是執(zhí)行具體任務(wù)的電路集合。其中，主要的模塊叫做主設(shè)備（master），其決定著數(shù)據(jù)傳輸?shù)捻樞?；根?jù)主設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸情況而動(dòng)作的模塊叫做從設(shè)備（slave），負(fù)責(zé)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸目標(biāo)地址的模塊被稱為定位監(jiān)控設(shè)備。此外，還有發(fā)出中斷請(qǐng)求和處理中斷請(qǐng)求的模塊，判定和處理其他模塊請(qǐng)求的仲裁模塊。當(dāng)然，還少不了發(fā)出時(shí)鐘信號(hào)的模塊和監(jiān)控系統(tǒng)電源工作情況的模塊。VME的功能構(gòu)架可以說是由信號(hào)線，背板接口邏83

VME技術(shù)目前的優(yōu)勢(shì)在于多年的技術(shù)積累，其完備的規(guī)范和得力的技術(shù)支持能滿足大部分客戶的具體要求。此外，它的模塊性也是一個(gè)非常大的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)閷?duì)于很多的嵌入式系統(tǒng)來說，加入額外的I/O是常有的事，而VME能很好的滿足這一特點(diǎn)。VME提供了21個(gè)擴(kuò)充插槽，而且新加入的模塊并不影響系統(tǒng)的整體性能。海量數(shù)據(jù)時(shí)代，帶寬是一個(gè)壓倒性的指標(biāo)！VME技術(shù)目前的優(yōu)勢(shì)在于多年的技術(shù)積累，84該平臺(tái)采用適配器和交換網(wǎng)為各功能模塊提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)通信能力，各個(gè)模塊由相同的DSP組成，模塊之間通過數(shù)據(jù)包來交換數(shù)