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无线基站中的FPGA和DSP组合

发布时间:2020-07-21 17:53:46 阅读: 来源:吊床厂家

FPGA和DSP之间的“智能配分”可使无线系统设计师获得最佳性能组合和成本――效能。应用DSP和FPGA组合可使成本降低。对于无线基站,组合有DSP可编程逻辑的系统配分,可促使更大的产品设计和市场成功率。

本文引用地址:更高数据率的需求正在驱使无线蜂窝系统从窄带2G GSM,IS-95系统到W-CDMA基3G和3.5G系统(支持高达10Mbps峰值数据率)变革。将来,3Gpp远期变革规范面向复杂的信号处理技术,如多输入多输出(MIMO)以及新的无线电技术(如正交频分多址OFDMA,多载波码分多址MC-CDMA)。这些技术对于实现超过吞吐量100Mbps的目标起关键作用。

另外的OFDM基宽带无线系统,如WiMAX现在传输速度超过70Mbps。靠较高级的调制技术和变速率信道编码可以实现数据率的改善。复杂的空间信号处理方法(包括聚束和MIMO无线技术)也是增加数据率的办法。然而,这种技术对基站设计师所产生的问题是:需要可缩放性、成本、效率和跨越多个标准的灵活性。

多可变目标

无线系统设计师需要满足大量关键技术要求,包括处理速度、灵活性、产品上市时间。所有这些要求决定对硬件平台的选择。主要的变量包括处理带宽、灵活性和降低成本的路径。

处理带宽

WiMAX与W-CDMA和CDM2000蜂窝系统相比,明显地具有较高的吞吐量和数据要求。为了支持这些较高的数据率,基础硬件平台必须具有宽处理带宽。另外,几种先进的信号处理技术,如快速傅里叶变换/快速傅里叶逆变换(FFT/IFFT)、聚束、MIMO、波峰因数缩减(CFR)、数字预失真(DPD)都是计算密集的,需要每秒几百万乘和累加运算。

灵活性

WiMAX是一个相当新的市场,现正处于开发和采用阶段。现在仍然不清楚在这很多移动宽带技术(WiMAX,Wibrow,Super3G,LTE,Ultra3G等)中,哪一种将被大量采用。

现在,末端产品灵活性和可编程性对多协议基站是关键性的。

降低成本的路径

对于OEM和服务供应商来讲,为了保持竞争力,最终产品的成本比灵活性更重要。在样机设计阶段选择正确的硬件平台,为生产制造提供无缝降低成本的路径,这会节省上百万工程成本。否则,需要重新设计系统。

系统结构的逻辑任务分配

控制、信号处理和数据通路运行构成无线基站中处理负载的主体。实现这些功能的最通用方法是采用微控制器(MCU)、FPGA和可编程DSP的组合。MCU控制系统、而FPGA和DSP控制数据流处理。DSP软件实现系统的轻载处理要求和定向控制任务。重载最好的实现方法是用FPGA,因为FPGA具有很强的并行处理能力。

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