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本文是基于作者所参与的国家重大专项——《TD-LTE射频一致性测试系统》——项目而撰写的。根据作者所承担的工作,本文主要研究内容是TD-LTE终端射频一致性测试仪中的基带处理平台接口的设计与实现。基带处理板是测试仪的关键部分,主要进行基带数据的处理。为了满足TD-LTE的高数据速率,高性能的要求,基带处理板需要拥有高性能处理芯片和丰富的接口设计来实现。
在LTE系统中,物理层处理的数据量最大。而在本项目的设计中,对物理层算法与程序的运行主要是在DSP上,同时需要将数据通过高速接口进行传输,因此DSP上的接口设计与实现尤为重要。本文以DSP芯片为核心,完成了TD-LTE射频一致性测试仪中的基带处理平台部分主要接口的设计与实现。这些接口包括IIC, McBSP, EMIF, SRIO和EMAC。
为了实现基带板在测试平台中的硬件封装,在基带板上电后,需要让程序进行自动运行而不需要使用开发软件重新加载代码,这就意味着Bootloader的实现具有重要意义。因此,本文在第五章第四节研究并实现了基于EMIF接口的FLASH上电自启动,同时在设计中对镜像文件的导出方法上做出了改进,并与传统方法进行了比较分析。与传统方案对比,新的方法具有操作性与稳定性强的特点。
在物理层Turbo译码算法的实现设计中,对Turbo译码的进行编程实现在实际应用中非常耗时。由于Turbo译码程序运行占用大量时间,在20M带宽下,有些子帧的数据处理在一个子帧周期内甚至无法完成。如果在FPGA中进行Turbo译码的运算,虽然Turbo译码的运算速度相对提高了,但DSP需要把将要进行Turbo译码处理的数据传给FPGA,FPGA处理完成后还需要再将处理后的数据回传给DSP,这样,数据的传送也要耗费很多时间。因此,此时DSP芯片上的集成外设TCP2协处理器的实现显得尤为重要。本文第五章第五节研究了TCP2的Turbo译码实现并对实现结果与Matlab仿真进行了对比分析。
本文在接口设计与实现上涵盖了从理论分析、驱动设计、接口设计到测试分析等完整的开发流程。除了接口模块,本文还针对DSP的一些重要模块的设计与实现进行了分析研究,其中包括初始化驱动设计、时钟模块设计、中断设计以及上面提到的TCP2的Turbo译码实现与Boofloader的实现。