伴随着半导体技术的革新,通信技术也得到了飞速的发展。随着数据传输率的不断提高,各种新标准的不断涌现,以及近年来软件无线电、认知无线电等概念的提出,通信系统中这种多模多标准共存的趋势还将持续相当长的一段时间。针对迅速增长的多模基带处理能力的需求,以及对通信终端性能越来越高的要求,各个研究机构和工业界都在寻求一种能够实现多种基带算法的高性能、高灵活性的处理架构。动态可重构处理架构由于其高效、灵活性的特点,正受到了越来越多的重视。它的架构特点,使其可以从根本上解决通信系统灵活性与高性能并存的需求,是一个非常有前瞻性与挑战性的课题。通过动态可重构处理架构的研究现状分析,我们发现,在特定的应用领域内,如图像处理、硬件加密、通信基带等,异构的动态可重构处理架构已经成为了一种趋势。但在架构中基本可重构运算单元的设计上,文献中缺乏对特定应用领域需求和运算特点的分析,因此其结构设计不具有针对性。其次,异构的可重构处理架构由于结构中其基本可重构运算单元的不对称性,为重构信息的压缩与发送、以及片上互联结构带来了一定的设计复杂性。再者,在动态异构可重构处理架构中,相对应的软件辅助工具与设计方法尚不成熟。论文从对基带数字信号处理算法类型的分析着手,通过对两个典型宽带通信系统——正交频分复用(OFDM)系统和扩频系统的分析,研究了一些常用的基带数字信号处理算法,并从运算类型、操作数类型等方面总结归纳了算法特点。接着,论文对基于多类型运算单元的动态可重构处理架构进行了研究。论文根据基带数字信号处理算法所归纳出的几种运算类型,有针对性地提出了四种可重构运算单元的电路结构,作为架构中的主要运算模块。在此基础上,提出了种基于多类型运算单元的动态可重构处理架构,在全局使用了多种可重构运算单元,每个可重构运算单元内使用同构的簇结构。这种系统结构与同构的架构相比,能够同时在时间和空间上进行延拓复用.具有较高的资源利用效率、较大的灵活性、以及较高的运算能力。在整体架构基于任务划分,以及对架构中模块进行分层次抽象的思想下,本论文提出了一种用于异构可重构处理架构的重构信息发送引擎,为动态可重构提供硬件基础,并根据异构架构的结构特点,对主控部分以及全局互联进行了研究。此外,本论文对针对该动态可重构处理架构的软件辅助工具链进行了研究。在基于任务划分的整体架构设计思想下,阐述了软件辅助工具链的设计思想与构成,分别对硬件自动生成工具、算法软件库建立工具、二进制代码生成工具、任务分配调度与VLIW指令生成工具进行了研究,使动态可重构处理平台同时具有在综合前和在综合后的可重构性。并在此基础上,研究了在基于多类型运算单元的动态可重构架构上进行系统设计的方法,能够进行快速系统定制,以及方便地完成算法、协议在架构上的映射实现。最后,本论文在基于多类型运算单元的动态可重构处理架构上映射实现了几个设计案例,从系统和应用灵活性的角度进一步验证了动态可重构处理架构的正确性与有效性。通过IEEE 802.11a/g (OFDM系统)和IEEE 802.11b/g(扩频系统)的物理层协议的映射,对第2章中进行基带算法分析的两种系统作了验证。通过一种基于OFDM认知无线电中的广泛应用的多零输入/输出点FFT变换分解算法——Transform Decomposition的映射,说明了本论文提出的多类型运算单元的动态可重构处理架构具有很好的可重构性,并不仅适用于第2章中分析的算法。此外,通过对协议切换所需重构时间的分析,进一步说明了架构的动态重构特性。