一种基于LTE信号的软件无线电数据传输系统的制作方法

本实用新型涉及通信领域，特别是一种基于LTE信号的软件无线电数据传输系统。

背景技术：

LTE（Long Term Evolution，长期演进）是由3GPP制定的UMTS技术标准的长期演进，其物理层包括OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用）、MIMO（Multi-Input & Multi-Output，多输入多输出）和空时/空频编码等关键技术，能够显著提高系统传输速率。LTE及其高级版本LTE-A是目前4G主流的核心技术标准，其物理层技术也将是未来5G系统在6GHz以下频段的重要支撑，因此对其的研究和开发有非常重要的意义和前景。

LTE系统按照其双工方式划分，又可分为TDD-LTE（时分LTE）和FDD-LTE（频分LTE）两种。这两种制式仅在双工复用方式上略微有所不同，而其他方面并无太大区别。在我国，以中国移动为首的三大运营商都主要以TDD-LTE为准进行4G通信系统的构建，因此本发明也以TDD-LTE为主进行设计。

TDD-LTE的帧格式为：其一帧长度为10ms，每帧又有两个长度为5ms的半帧组成；每个半帧又包括了4个普通子帧和1个特殊子帧，这些子帧的长度为1ms；普通子帧又有两个长度为0.5ms的时隙组成，特殊子帧又有上行导频时隙、保护时隙、下行导频时隙三部分组成，其具体的帧结构如图1所示。

对于TDD-LTE系统来说，其传输在时域上最小的单位是一个OFDM符号，在频域上最小的单位是一个OFDM子载波。由一个OFDM符号和一个OFDM子载波组成的一个时频资源单位，被称为一个RE（Resource Element, 资源粒子）。一个时隙内所有的OFDM符号与频域上12个子载波组成的一组时频资源单位，叫做一个RB（Resource Block，资源块）。LTE物理层在做资源映射的时候是以RE为单位的，而在做资源调度的时候是以RB为单位的，其时频资源结构图如图2所示。图2中横轴为时域而纵轴为频域，TDD-LTE系统在进行数据传输的时候首先需要将数据分配到特定的时频资源单位中（此过程即被称为资源映射），然后再进行发射。对于TDD-LTE系统来说，其上行链路和下行链路的资源在标准的参数配置上稍有不同，但其基本结构是一致的，本实用新型以下行链路标准为基础进行设计。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种基于LTE信号的软件无线电数据传输系统，将信道分为三种不同的物理信道，并且采用双天线收发架构能够显著提高系统传输速率。

本实用新型采用以下方案实现：一种基于LTE信号的软件无线电数据传输系统，包括发射机与接收机，并将信道分为同步信道、控制信道与数据信道三种不同的物理信道；其中，所述同步信道用以发送和接收网络同步数据包，所述控制信道用以传输MAC接入数据包、路由数据包、控制信息包，所述数据信道用以进行数据传输；

其中，所述发射机包括第一模拟射频电路、第一数字基带电路、第一数字控制电路以及两个发射天线；所述第一数字基带电路包括两组基带发射机组，分别对应两组数据流，每组基带发射机组包括三个基带发射机，分别用以将一组数据流中的同步信道、控制信道以及数据通道的数据流发射至第一模拟射频电路；所述第一模拟射频电路包括两组第一模拟射频单元，分别对应两组数据流，每组第一模拟射频单元均包括分别与每组基带发射机组中的三个基带发射机对接的三个带通滤波器BPF以及分别与其电性相连的三个射频前端，一组模拟射频单元中的射频前端连接至一个发射天线；所述第一数字控制电路包括第一处理器，用以接收来自应用层的用户需求并且对所述第一数字基带电路中的基带发射机、以及第一模拟射频电路中的射频前端进行参数配置；

其中，所述接收机包括第二模拟射频电路、第二数字基带电路、第二数字控制电路以及两个接收天线；所述第二模拟射频电路包括两组第二模拟射频单元，分别对应两组数据流，每组第二模拟射频单元均包括三个射频前端以及分别与其相连的带通滤波器BPF，一组第二模拟射频单元中的射频前端连接至一个接收天线，用以接收由一个发射天线发射来的三个物理信道的数据；所述第二数字基带电路包括两组基带接收机组，每组基带接收机组包括三个基带接收机，分别与一组第二模拟射频单元中的三个带通滤波器BPF相连，用以接收同步信道、控制信道以及数据信道的数据流；所述第二数字控制电路包括第二处理器，用以将接收并解调后的数据发送到应用层。

进一步地，所述第一处理器为ARM处理器。

进一步地，所述第二处理器为ARM处理器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型将信道分为三种不同的物理信道，并且采用双天线收发架构能够显著提高系统传输速率。

附图说明

图1是本实用新型背景技术中TDD-LTE信号的帧结构示意图。

图2是本实用新型背景技术中TDD-LTE系统的时频资源结构图。

图3是本实用新型实施例所设计的发射机原理框图。

图4是本实用新型实施例所设计的接收机原理框图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。

本实施例提供了一种基于LTE信号的软件无线电数据传输系统，包括发射机与接收机，并将信道分为同步信道、控制信道与数据信道三种不同的物理信道；其中，所述同步信道用以发送和接收网络同步数据包，所述控制信道用以传输MAC接入数据包、路由数据包、控制信息包，所述数据信道用以进行数据传输；

如图3所示，在本实施例中，所述发射机包括第一模拟射频电路、第一数字基带电路、第一数字控制电路以及两个发射天线；所述第一数字基带电路包括两组基带发射机组，分别对应两组数据流，每组基带发射机组包括三个基带发射机，分别用以将一组数据流中的同步信道、控制信道以及数据通道的数据流发射至第一模拟射频电路；所述第一模拟射频电路包括两组第一模拟射频单元，分别对应两组数据流，每组第一模拟射频单元均包括分别与每组基带发射机组中的三个基带发射机对接的三个带通滤波器BPF以及分别与其电性相连的三个射频前端，一组模拟射频单元中的射频前端连接至一个发射天线；所述第一数字控制电路包括第一处理器，用以接收来自应用层的用户需求并且对所述第一数字基带电路中的基带发射机、以及第一模拟射频电路中的射频前端进行参数配置；

如图4所示，在本实施例中，所述接收机包括第二模拟射频电路、第二数字基带电路、第二数字控制电路以及两个接收天线；所述第二模拟射频电路包括两组第二模拟射频单元，分别对应两组数据流，每组第二模拟射频单元均包括三个射频前端以及分别与其相连的带通滤波器BPF，一组第二模拟射频单元中的射频前端连接至一个接收天线，用以接收由一个发射天线发射来的三个物理信道的数据；所述第二数字基带电路包括两组基带接收机组，每组基带接收机组包括三个基带接收机，分别与一组第二模拟射频单元中的三个带通滤波器BPF相连，用以接收同步信道、控制信道以及数据信道的数据流；所述第二数字控制电路包括第二处理器，用以将接收并解调后的数据发送到应用层。

在本实施例中，所述第一处理器为ARM处理器。

在本实施例中，所述第二处理器为ARM处理器。

值得一提的是，本实用新型保护的是硬件结构，至于控制方法不要求保护。以上仅为本实用新型实施例中一个较佳的实施方案。但是，本实用新型并不限于上述实施方案，凡按本实用新型方案所做的任何均等变化和修饰，所产生的功能作用未超出本方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。