基于SOPC軟件無(wú)線(xiàn)電資源共享自適應結構

圖2 軟件無(wú)線(xiàn)電的資源共享自適應結構

2．3 軟件無(wú)線(xiàn)電資源共享自適應結構的一個(gè)實(shí)例

圖3所示的感知信道衰落、調制方式自適應的無(wú)線(xiàn)通信系統是軟件無(wú)線(xiàn)電資源共享自適應結構的一個(gè)實(shí)例。該實(shí)例根據信道衰落自適應調整發(fā)射機調制方式傳送聲音和數據信息，如圖3所示，當前采用16-QAM調制方式進(jìn)行信息發(fā)送，假設由于環(huán)境變化，信道開(kāi)始衰落，系統的誤碼率升高到某一門(mén)限，系統決定調整發(fā)射機調制波形以適應環(huán)境的變化。由于OFDM調制方式對信道的多徑衰落不敏感，選擇OFDM調制方式，必須對發(fā)射機的調制方式進(jìn)行調整。

以上調制方式的調整，在一個(gè)不支持動(dòng)態(tài)部分重配置的FPGA中，一種方法是暫時(shí)中斷通信，對整個(gè)FPGA進(jìn)行重配置[3]，這在實(shí)際中是不現實(shí)的；另一種方法是把所有的調制方式都配置在FPGA中，但某一時(shí)刻僅使用一種調制方式，這種方法要求FPGA足夠大，浪費了大量資源，在功耗和成本上極其不利。

相比之下，支持動(dòng)態(tài)部分重配置的SOPC僅在需要時(shí)把OFDM配置到某個(gè)區域然后把通信從16-QAM調制方式切換到OFDM調制方式；之后，原來(lái)的16-QAM調制方式所占用資源可以空出。這種方式占用資源要小得多，大大地節省了功耗及成本。

當信道恢復到衰落不嚴重時(shí)，軟件無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機又可以動(dòng)態(tài)重配置為16-QAM調制方式，切換至16-QAM，空出OFDM調制占用的資源。從圖3可以看出，作為多載波調制的OFDM占用的資源要大大多于16-QAM調制方式（相應地，功耗及成本亦大），利用新一代SOPC的動(dòng)態(tài)部分重配置技術(shù)，軟件無(wú)線(xiàn)電能夠在系統通信質(zhì)量和通信設備的功耗和成本之間取得統一。

圖3感知信道衰落、調制方式自適應的軟件無(wú)線(xiàn)電系統

3 結論

本文作者創(chuàng )新點(diǎn)是提出了基于新一代SOPC的軟件無(wú)線(xiàn)電資源共享自適應結構。采用Xilinx公司的FPGA開(kāi)發(fā)環(huán)境ISE配合Modelsim進(jìn)行了16-QAM和OFDM兩種調制方式的功能仿真和時(shí)序仿真，初步的結果顯示大于64個(gè)子載波的OFDM調制使用的資源以百倍數量級超過(guò)16-QAM調制使用的資源，證明采用資源共享自適應結構的軟件無(wú)線(xiàn)電能有效地降低整個(gè)系統的功耗和成本。隨著(zhù)SOPC技術(shù)及軟件無(wú)線(xiàn)電理論的進(jìn)一步發(fā)展，本文所提出的軟件無(wú)線(xiàn)電資源共享自適應結構有望成為軟件無(wú)線(xiàn)電及感知無(wú)線(xiàn)電的支柱技術(shù)之一。