第三章技术规格.docx

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1、第三章技术规格1、主要用途：本项目拟引进一批具有教学实验效果、且具有良好的可编程特点的增强型软件无线电创新平台实验设备，新的实验设备的引进，着力强化信息化时代数字和模拟通信相关实验、实践和双创教学的支撑能力，重点涵盖通信原理、数字信号处理、移动通信等核心专业课程的实验实践教学需求。2、配置清单:序号采购项目名称数单位技术简要需求(详见技术参数指标)1增强型软件无线电创新平台12套(1)采用“ARM+FPGA+DSP数字基带”加uADDA+Transceiver+PA/LNA宽带射频”软件无线电架构。(2)射频频段为70MHz-6GHz,集成12位DAC和ADC,支持2发2收，可调谐通道带宽最大

2、可达56MHzo(3)通信协议模块：基于TlKeyStoneC66x多核定点/浮点TMS320C6678DSP设计，集成了8个C66x核，64MByteNandFlash,512MByteDDR3RAM,1MbitEEPROM,支持高性能信号处理应用。本次采购不采用进口设备。3、详细技术要求：3.1、整体要求(1)采用“ARM+FPGA+DSP数字基带”加“AD/DA+Transceiver+PA/LNA宽带射频”软件无线电架构。(2)射频频段为70MHZ-6GHz,集成12位DAC和ADC,支持2发2收，可调谐通道带宽最大可达56MHzo*(3)应提供一个独立的双通道10位DAC,可直接连接

3、示波器，集成开发软件上运行的各种波形数据，可以输出到示波器上观测。*(4)应提供一个独立的基于八核DSP的通信协议模块，既可以完成LTE、5G等物理层协议的DSP实现,也可以与FPGA一起构成复杂的通信信号处理系统。(5)包括机箱、综合信号处理模块、通信协议模块、集成开发软件、实验案例、通信协议算法等组成部分。3.2、 硬件部分（1）机箱：基于高档仪表机箱设计，不接受采用仪表机箱加板卡竖插拔的设计方式，不接受实验箱设计方式。（2）综合信号处理模块基带部分：包括ARM、CPLD、FPGA和DSP,ARM性能不低于LPC2138,CPLD性能不低于MAX5M40,FPGA性能不低于EP4CGX75

4、,DSP性能不低于TMS320VC5410o*射频部分:射频频段为70MHz-6GHz,支持2发2收，包含ADC和DAC1量化精度为12bit,信道带宽为56MHz,内置128抽头FlR滤波器；最大发射功率16dBm,发射衰减范围0-9OdBStePO.25dB;最大接收功率7OdBm,接收功率调整范围0-73dBStePIdB0D/A部分：包括一个双通道10位DAC,它集成两个10位、40MSPSDAC1两个2x插值滤波器，一个基准电压源及数字输入接口电路，支持每通道20MSPS输入数据速率，经过2x插值后可达到40MSPSoA/D部分：包括一个完整的双通道20MSPS、10位CMOS的AD

5、C,能适用于两个ADC之间的紧密匹配应用。*（3）通信协议模块：基于TlKeyStoneC66x多核定点/浮点TMS320C6678DSP设计，集成了8个C66x核，64MByteNandFlash,512MByteDDR3RAM,1MbitEEPROM,支持高性能信号处理应用。（4）硬件接口：包括1个千兆网口、1个USB接口、2个GPlO接口、2个光接口，1个DSPJTAG下载接口、1个FPGAJTAG下载接口、1个FPGAAS下载接口、1个CPLDJTAG下载接口、1个ARMJTAG下载接口、4个射频接口、3个BNC输出接口（1个接示波器CHl接口、1个接示波器CH2接口、1个接示波器EX

6、T接口）、2个BNC数据采集接口、1个时钟输入接口、1个时钟输出接口、1个同步输入接口、1个同步输出接口。3.3、 集成开发软件（1）提供软件无线电创新平台对应的集成开发软件，不接受没有对应软件的设计方式。（2）软件以三级目录树形式直观呈现支持的实验课程及对应的实验项目，界面简洁。（3）软件能够直接调用MATLAB编写程序，具有二次开发功能。（4）软件包含射频参数配置功能，能够配置发射频率、接收频率、发射衰减、接收增益等参数；另外还包括网络参数配置、FPGA参数配置、硬件ID配置等功能。*（5）实验方式：基础性实验提供两种实验方式，原理验证和编程练习。原理验证方式下，可以通过集成开发软件显示仿

7、真波形，同时将该波形通过软件无线电平台输出到示波器上，实时观测波形，并与虚拟仿真结果进行对比；编程练习方式下，通过集成开发软件直接调用MATLAB编写程序，在程序中调用软件无线电硬件，实现软硬结合实验。3.4、 功能要求(1)基本功能要求实验案例：能完成通信原理、移动通信、数字信号处理等课程实验。综合设计：能完成无线通信、通信信号处理、移动通信协议等方向的综合设计。通信协议算法：能完成LTE、NB-IoTx5G等通信协议物理层算法的仿真与实现。虚实结合：该平台能直接连接示波器，集成开发软件上运行的各种数据或波形，能够通过软件无线电平台输出到示波器上显示。(2)核心功能要求*平台实现一个移动通信

8、小基站的功能，符合3GPP规范的终端都能在该平台中注册、拨打电话、收发短信，且能实现多部手机入网与通信。平台能将空口数据实时、连续的提供给PC机，集成开发软件能对上、下行数据进行实时、连续处理，显示I/Q时域、星座图和频谱。提供基站管理软件，可以对基站的基本参数、功率参数、定时器参数等进行设置,包括频点、MCCxMNCxBSICxLACxCeIIIDxC2、周期、接入功率等，能对终端的业务行为进行记录。3.5、 实验案例(1)通信原理实验实验分层分级，包括基础性实验、设计性实验和综合性实验三大类，内容涵盖数字信号源、模拟信号源、抽样定理、PCM编译码、码型变换、信道编译码、信道模拟、调制解调等

9、部分。基础性实验以流程图和框图的形式显示各实验实现的详细过程，严格参照主流理论教材而设计，包括多个组成模块，模块有输入和输出的虚拟测试点,点击该测试点可以显示时域和频域波形，同时可以将波形通过软件无线电平台输出到示波器上显示。基础性实验采用出题模式，分为原理验证、案例分析和程序编写三个部分。*设计性实验全部采用FPGA实现，包括原理验证、系统设计、详细设计三个部分，让学生由浅入深、由易到难逐步完成实验。(2)移动通信实验包括GOId序列、时隙同步、帧同步、GMSKx16QAMx64QAM、OFDM、CDMA、信道模拟、信道编译码等内容。提供基于软件无线电平台和FPGA的设计性实验，内容包括MS

10、K、GMSKx8PSK、16QAM、64QAM、卷积编码、维特比译码、交织、解交织等。(3)数字信号处理实验提供离散时间信号的产生和基本运算、离散时间系统的冲激响应和阶跃响应、卷积的原理及应用、数字信号的相关运算、离散傅里叶变换、离散余弦变换、快速傅里叶变换、时域抽样与信号的重建、频域抽样与信号的恢复、脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器、频率采样法设计FlR数字滤波器等基础性实验。*提供基于DSP硬件实现的设计性实验，包括卷积的原理及应用、数字信号的相关运算、快速傅里叶变换、离散余弦变换、用双线性变换法设计IlR数字滤波器、用窗函数法设计FlR数字滤波器、G711语音信号的编解码实现、自适应滤

11、波器的设计与应用等。提供软硬结合的综合性实验，包括实时语音信号的采集和分析系统设计和基于动态时间规整的语音识别系统设计等。3.6、 综合设计(1)应提供无线通信、通信信号处理和移动通信协议等方向的综合设计案例，数量不少于30个。* (2)移动通信方向的综合设计应包括FM数字接收机设计、QPSK频带通信系统设计、无线电监测系统设计、无线信号录制与回放系统设计、模拟调制信号自动识别系统设计、数字调制信号自动识别系统设计、CDMA通信系统发射机设计、CDMA通信系统接收机设计、GSM物理层链路协议实现、OFDM通信系统设计、数字语音基带传输系统设计、TD-LTE物理层链路协议实现等项目。* 3)通信

12、信号处理方向的综合设计应基于软件无线电平台和FPGA实现，包括信源产生、信源编码、调制解调、信道编码、基带传输系统等项目。* 4)移动通信协议方向的综合设计应基于LTE和5G物理层协议，通过算法仿真，射频收发等环节实现。* (5)综合设计应提供详细的项目任务书和参考设计指南，设计合理的流程，提供部分子程序或子模块，由学生完成指定的子程序或子模块，通过联调、软硬结合等方式构建通信系统。3. 7、通信协议算法* (1)LTE物理层协议算法提供3GPP定义的LTE基站系统收发信机物理层协议仿真算法，包括信源生成、加CRC与解CRC、码块分割、TUrbo编译码、速率匹配与解速率匹配、码块级联与解码块级

13、联、交织与解交织、加扰与解扰、64QAM调制解调、资源映射与解资源映射、信道均衡、生成导频、OFDM符号生成等。能将发射和接收的过程串接起来，运行全流程算法，并能看到每个算法运行的数据、基带I/Q波形和星座图。全流程算法可以通过真实的LTE频点进行发射和接收。能观察发射端的星座图映射以及通过无线信道后接收端的星座图映射，以及LTE(20M带宽)系统的频谱和实际占用带宽情况。集成开发软件能运行单个LTE算法，并具有算法运行结果判别的功能，学生可以修改、优化算法，软件能判别运行结果的对错。* (2)NB-IoT物理层协议算法应提供3GPP定义的NB-IoT基站系统收发信机物理层协议算法，包括信源生

14、成、加CRC与解CRC、TUrb。编译码、速率匹配与解速率匹配、信道交织与解信道交织、加扰与解扰、QPSK调制解调、资源映射与解资源映射、信道估计、信道均衡、MRC合并、生成DRRS、OFDM符号生成等内容。应提供上述单个仿真算法以及串接起来的全流程仿真算法。能观测NB-IoT基站系统收发信机物理层处理全过程的数据，至少应包括RF接收数据的时域图、QPSK调制和解调的星座图、CRC校验数据等。支持通过CCS软件下载NB-IoT物理层协议实现代码到TMS320C6678DSP中，处理后的数据经射频收发后，接收端CRC校验正确，并能通过CCS断点观测各处理过程数据。* （3）5G物理层协议算法应提

15、供3GPP38系列定义的5G基站系统收发信机物理层协议算法，包括信源生成、加CRC与解CRC、码块分割与解码块分割、LDPC编码与译码、速率匹配与解速率匹配、码块级联与解码块级联、加扰与解扰、256QAM调制与解调、层映射、传输预编码、预编码、生成DMRS、资源映射、OFDM基带信号生成等内容。应提供上述单个仿真算法以及串接起来的全流程仿真算法。能观测5G基站系统收发信机物理层处理全过程的数据，至少应包括RF接收数据时域图、256QAM调制和解调的星座图、CRC校验数据等。支持通过CCS软件下载5G物理层协议实现代码到TMS320C6678DSP中，处理后的数据经射频收发后，接收端CRC校验正确，并能通过CCS断点观测各处理过程数据。3.8、 该产品为成熟产品，投标人应在中标后3天内，根据采购人需要，到其指定地点对技术参数进行逐条测试，如出现不符合参数要求的情况，采购人有权拒收该产品，后果由投标人负责，否则可终止合同并追究法律责任。3.9、 增强型软件无线电平台具备以下功能，并视频录制以下演示内容：D演示真实商用手机在该平台入网，进行语音通话和短信收发。2）演示QPSK调制解调实验，该实验以教材中相同的框图形式呈现，框图中包含多个组成模块，模块的输入和输出有对应的虚拟测试点，点击该测试点能图形化显示其时域和频域波形，再点击输出到示波器，可