基于RTAI和Linux的快速实时无线电SDR系统原型设计与实现.pdf

【基于RTAI和Linux的快速实时无线电SDR系统原型设计与实现】 摘要中提到的软件定义无线电（SDR）技术是一种先进的通信技术，它允许通过软件来改变无线电设备的功能，而不是传统的硬件方式。随着通信标准的不断演进，SDR面临越来越复杂的无线通信算法和有限的硬件性能之间的矛盾。在这种背景下，提高系统的实时性，特别是硬实时性，对于优化计算资源管理和提升SDR系统的实时性能至关重要。 本文提出了一种采用在环快速开发方法设计的实时快速无线电原型系统。该系统基于模块化设计思想，利用Linux操作系统，并结合RTAI（Real-Time Application Interface）扩展了Linux的实时性，使得系统能够满足严格的实时需求。RTAI是一个开源的实时内核，可以将Linux转变为一个硬实时操作系统，这对于需要高速响应的SDR应用非常关键。 开发环境中采用了Matlab/Simulink/RTW（Real-Time Workshop），这是一个强大的建模和仿真工具，可以方便地设计和验证复杂的SDR算法。USRP2（Universal Software Radio Peripheral）作为通用软件定义无线电外设，用于实现物理层的信号处理，提供灵活且高性能的射频功能。 原型系统的设计和仿真测试显示，它具有良好的硬实时性能和可扩展性。模块化设计使得系统可以根据不同的应用场景进行定制，如数据采集、雷达探测和动作控制等对实时性要求较高的工业应用。文献标志码“A”表明，这篇文章提供了新的研究和技术，对于SDR领域的研究者和开发者来说，具有重要的参考价值。 关键词包括：软件定义无线电、实时、通用无线电外设、实时应用接口、Linux以及Matlab/Simulink。这些关键词揭示了文章的核心内容，涉及到的技术领域包括实时操作系统、软件定义无线电硬件平台的选择、实时通信协议设计、以及开发工具的应用。 该文提出的基于RTAI和Linux的快速实时无线电SDR系统原型设计，不仅解决了复杂无线通信算法与硬件性能的平衡问题，还通过硬实时性的实现提高了系统性能。这种设计方法和实现策略对于推动SDR技术在工业和其他高实时性需求领域的应用具有重要意义。