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JP4568856B2 - Program writing method in software defined radio - Google Patents
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Description

本発明はソフトウェア無線機におけるプログラムの書込方法に関し、特にメモリカード等の小型記憶媒体を用いて、効率よくプログラムを書き込む方法に係るものである。   The present invention relates to a program writing method in a software defined radio, and more particularly to a method for efficiently writing a program using a small storage medium such as a memory card.

近年、携帯電話やPHS等のセルラー移動通信手段が広く普及し、どこでも音声通信やインターネットアクセスが可能になってきた。また、セルラー移動通信以外の無線アクセスシステムとしては、2.4GHz、5GHzおよび25GHz帯を用いた無線LAN系無線アクセスシステムや、通信速度が100Mbps以上である22GHz、26GHz、38GHz帯を用いたFWA(Fixed Wireless Access)に代表される固定系無線アクセスシステムがあり、その普及も進んでいる。   In recent years, cellular mobile communication means such as mobile phones and PHS have become widespread, and voice communication and Internet access have become possible everywhere. Wireless access systems other than cellular mobile communications include wireless LAN wireless access systems using 2.4 GHz, 5 GHz, and 25 GHz bands, and FWA (Fixed There are fixed wireless access systems represented by Wireless Access), and their spread is also progressing.

このように、ユーザは今後たくさんの無線アクセスシステムを利用できるようになる。しかし、これらの無線アクセスシステムをすべて利用できる端末をユー ザが持ち歩くことは現在の技術では困難である。
また、相異なる無線アクセスシステム間での通信や、および複数の無線通信システムを利用しての通信を行う技術は一般的に提供されていない。
In this way, the user can use many wireless access systems in the future. However, it is difficult for users to carry around terminals that can use all these wireless access systems with current technology.
In addition, a technology for performing communication between different wireless access systems and performing communication using a plurality of wireless communication systems is not generally provided.

加えてこれらの無線アクセスシステムは、複数のIEEE802系の無線LANやBluetooth等が混在している2.4GHz帯のように、同じ無線周波数帯を用いることも予定されている。すなわち、干渉が多数存在する中で一定の品質で通信を行う必要性がある。
このような複数の通信システムが混在する環境で所要の品質を満たしつつ通信を行うためには、端末を持つユーザの観点からすると、ユーザのいる位置や、その位置における周波数の混み具合(干渉の度合い、受信信号強度)、ユーザが端末に対して思っている条件 (例えば料金を安くしたいとか省電力にしたいといったもの)にあわせてユーザが必要としている情報量をユーザが希望している時間内に一番よい通信回線を有線無線問わずに選択し、情報を通信の相手方に伝えることが必要である。
In addition, these wireless access systems are also scheduled to use the same radio frequency band, such as the 2.4 GHz band in which a plurality of IEEE802 wireless LANs, Bluetooth, and the like are mixed. That is, there is a need to perform communication with a certain quality in the presence of many interferences.
In order to perform communication while satisfying the required quality in an environment where a plurality of communication systems are mixed, from the viewpoint of the user who has the terminal, the location of the user and the frequency congestion at that location (interference Degree, received signal strength), and the amount of information that the user wants according to the conditions that the user thinks about the terminal (for example, want to reduce the charge or save power) It is necessary to select the best communication line regardless of whether it is wired or wireless and to convey information to the other party of communication.

また、基地局の観点からすると、自局がカバーしているエリア内に存在する同一周波数を用いた他の基地局の状態を認識(認知)して、ユーザに対して最高の通信品質を与えることができる通信システムを選択する必要がある。
このように「複数の通信システムが混在した中で各無線機が自身のおかれている環境を自らが認知し、その認知結果に応じて必要な通信システムを選択する」機構を無線機内に構築し、それを用いて複数システム間をつなぎ目なく通信を行うシステムが新世代モバイル通信として考えられている。
Also, from the viewpoint of the base station, it recognizes (recognizes) the state of other base stations using the same frequency existing within the area covered by the own station, and gives the user the highest communication quality. There is a need to select a communication system that can.
In this way, a mechanism is built in the radio that “recognizes the environment in which each radio is located in a mixed communication system and selects the necessary communication system according to the recognition result” However, a system for performing seamless communication between a plurality of systems using the system is considered as a new generation mobile communication.

また、新世代モバイル通信を実現するために不可欠な技術として着目されているものがソフトウェア無線技術である。
ソフトウェア無線技術は、非特許文献1に開示されるように通信機器内で生じたバグ、アップグレード等に迅速に対応する技術として提案されている。
また、本件発明者らによって非特許文献2及び3に開示されるように、車等の環境の中で省スペースに複数の無線機の機能を実現するための手段としてもその有効性が示されてきた。
In addition, software wireless technology is attracting attention as an indispensable technology for realizing new generation mobile communication.
As disclosed in Non-Patent Document 1, software-defined radio technology has been proposed as a technology that quickly responds to bugs, upgrades, and the like that occur in communication devices.
Further, as disclosed in Non-Patent Documents 2 and 3 by the present inventors, the effectiveness is shown as means for realizing the functions of a plurality of radios in a space-saving environment such as a car. I came.

J. Mitra, IEEE Communications Magazine, vol.33, no. 5, pp.26-38, 1995年J. Mitra, IEEE Communications Magazine, vol.33, no.5, pp.26-38, 1995 原田他,信学技報, SR99-12, pp. 81-88, 1999年Harada et al., IEICE Technical Report, SR99-12, pp. 81-88, 1999 H. Harada et.al., IEICE Trans. Commun., Vol. E85-B, No. 12, pp. 2703-2715, 2002年H. Harada et.al., IEICE Trans. Commun., Vol. E85-B, No. 12, pp. 2703-2715, 2002

また、ソフトウェア無線技術に関する特許文献としては、本件出願人が提案した特許文献4がある。
特許文献4の技術では、制御部が、信号処理部にセットされているソフトウェア情報の機能及び情報記憶部に記憶されている複数のソフトウェア情報それぞれの機能を管理する。一方、信号処理部は、サービス機能を実行している状態で、他のサービス機能の要求に応じて、他のサービス機能に対応するソフトウェア情報を情報記憶部から読み出して信号処理部にセットし、信号処理部に複数のサービス機能を並行して実行させるように構成している。
本技術は、利用可能な複数のサービス機能を同時に利用することができるようにするものであり、ユーザの利便性を高めた技術である。
Further, Patent Literature 4 proposed by the present applicant is patent literature relating to software defined radio technology.
In the technique of Patent Document 4, the control unit manages the function of the software information set in the signal processing unit and the function of each of the plurality of software information stored in the information storage unit. On the other hand, the signal processing unit reads the software information corresponding to the other service function from the information storage unit and sets it in the signal processing unit in response to the request of the other service function in the state of executing the service function, The signal processing unit is configured to execute a plurality of service functions in parallel.
The present technology enables a plurality of available service functions to be used at the same time, and is a technology that improves user convenience.

本技術は、例えばETC(Electric Toll Collection)、FMラジオ、AMラジオ、GPS(Global Positioning System)のいずれか1つの機能を切り替えて実行するというように、用途の異なる通信システムを切り替えることを想定している。従って、インターネットアクセスのように1つのアクセスの途中で別の通信システムに切り替える場合には、本技術では切り替えに時間がかかる問題がある。
上述したように各種の無線アクセスシステム間でつなぎ目のない通信を行う際に、そのまま適用することができない。
This technology assumes switching between different communication systems, for example, switching and executing any one of ETC (Electric Toll Collection), FM Radio, AM Radio, and GPS (Global Positioning System) functions. ing. Therefore, when switching to another communication system in the middle of one access like Internet access, there is a problem that switching takes time in the present technology.
As described above, when performing seamless communication between various wireless access systems, it cannot be applied as it is.

特開2004-153662号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-153662

上記特許文献3及び4に示されるように、ソフトウェア無線機では切り替える無線通信システムに対応したプログラムをソフトウェア無線機に書き込んで、機能を切り替えることが行われている。
そして、従来の書込方法は、例えば特許文献5に開示されるように有線又は無線の経路で書き換えプログラムを伝送し、ソフトウェア無線機におけるプログラムを書き換えることが行われている。
As shown in Patent Documents 3 and 4 described above, in a software defined radio, a program corresponding to a wireless communication system to be switched is written in the software defined radio to switch functions.
In the conventional writing method, for example, as disclosed in Patent Document 5, a rewriting program is transmitted through a wired or wireless route, and the program in the software defined radio is rewritten.

しかし、この方法ではプログラムを何らかの伝送路によって書き込まなければならず、伝送路なくしてプログラムを書き換えることはできない。従って、特許文献5のように通信制御用プログラムの修正を行うような場合には良いが、全く新しい通信プロトコルを書き込む場合には、対応が困難な問題がある。   However, in this method, the program must be written by some transmission line, and the program cannot be rewritten without the transmission line. Therefore, although it is good when the communication control program is corrected as in Patent Document 5, there is a problem that it is difficult to deal with when writing a completely new communication protocol.

特開2002-094639号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-094639

本発明は、上記従来技術の有する問題点に鑑みて創出されたものであり、簡便にソフトウェア無線機におけるプログラムを書き込む方法を提供することを目的とする。   The present invention was created in view of the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to provide a method for easily writing a program in a software defined radio.

本発明は、上記の課題を解決するために、次のようなソフトウェア無線機におけるプログラムの書込方法を提供する。
すなわち、本発明に係るソフトウェア無線機は、表示装置及び信号処理装置から構成され、その信号処理装置は中央制御信号処理装置、プログラマブル信号処理装置、無線通信ボードから成る。そして、中央制御信号処理装置には複数のCPUを備えると共に、プログラマブル信号処理装置には電子回路構成をプログラム可能なプログラマブル電子素子を用い、カテゴリ化された単数又は複数のプログラマブル電子素子で構成される電子素子群を2基以上備える。
複数の各CPUに、それぞれOSI階層モデルにおける少なくともデータリンク層及びネットワーク層の信号処理を行わせる一方、複数の該プログラマブル信号処理装置に、同モデルにおける物理層もしくは物理層と物理層よりもOSI階層モデルの上の層のうち高速で信号処理を必要とする部分に係る処理を行わせる。
以上のような構成のソフトウェア無線機において、半導体記憶素子を用いた小型記憶媒体に所定の通信プロトコルに係る電子回路構成のプログラムを記録しておき、次の各工程を備える。
In order to solve the above problems, the present invention provides a program writing method in a software defined radio as follows.
That is, the software defined radio according to the present invention includes a display device and a signal processing device, and the signal processing device includes a central control signal processing device, a programmable signal processing device, and a wireless communication board. The central control signal processing apparatus includes a plurality of CPUs, and the programmable signal processing apparatus includes programmable electronic elements whose electronic circuit configuration can be programmed, and is configured with one or a plurality of categorized programmable electronic elements. Two or more electronic element groups are provided.
Each of the plurality of CPUs performs signal processing of at least the data link layer and the network layer in the OSI hierarchical model, while the plurality of programmable signal processing devices have the OSI hierarchy higher than the physical layer or the physical layer and the physical layer in the model. The processing related to the portion requiring signal processing at high speed in the upper layer of the model is performed.
In the software defined radio having the above-described configuration, a program of an electronic circuit configuration related to a predetermined communication protocol is recorded in a small storage medium using a semiconductor storage element, and includes the following steps.

(1)表示装置又は信号処理装置のいずれかに付設した小型記憶媒体読出部に、使用者が該小型記憶媒体を接続する工程、
(2)表示装置の状態表示処理部が、該表示装置に、小型記憶媒体に記録された通信プロトコルの一覧を表示する工程、
(3)表示装置の無線通信ボード情報表示処理部が、ソフトウェア無線機内に存在する無線通信ボードのなかにあらかじめ書き込まれている無線の周波数帯、出力可能なパワー、出力可能なもしくは受信可能な帯域幅、対応できるシステム名の少なくとも一つの情報を読み出し、表示する工程、
(4)表示装置の入力部を用いて使用者が該一覧から所望の通信プロトコルを選択する工程、
(5)該プログラムを信号処理装置上のメモリ空間に転送する工程、
(6)ソフトウェア無線機において当該通信プロトコルを用いる際に、該メモリ空間から該プログラマブル電子素子に該プログラムを書込する工程。
(1) a step in which a user connects the small storage medium to a small storage medium reading unit attached to either the display device or the signal processing device;
(2) a step of displaying a list of communication protocols recorded in a small storage medium on the display device by a status display processing unit of the display device;
(3) The wireless frequency band, the power that can be output, the band that can be output, or the band that can be received by the wireless communication board information display processing unit of the display device, which is written in advance in the wireless communication board existing in the software defined radio. Reading and displaying at least one piece of information about the width and system name that can be supported
(4) a step in which a user selects a desired communication protocol from the list using the input unit of the display device;
(5) transferring the program to a memory space on the signal processing device;
(6) A step of writing the program from the memory space to the programmable electronic element when the communication protocol is used in the software defined radio.

上記のプログラムの書込方法において、小型記憶媒体に所定の通信プロトコルに係るCPUの処理を規定するプログラムを記録し、ソフトウェア無線機において当該通信プロトコルを用いる際に、該メモリ空間から該CPU用のメモリに該プログラムを書込する工程をさらに含むこともできる。
In the above-described program writing method, a program that defines the processing of a CPU related to a predetermined communication protocol is recorded on a small storage medium, and when the communication protocol is used in a software defined radio, the memory space is used for the CPU. It may further include a step of writing the program to the memory.

請求項3に記載の発明によれば、小型記憶媒体として、コンパクトフラッシュ(登録商標)カード、メモリースティックカード、スマートメディア、SDカード、マルチメディアカード、xDピクチャカードの少なくともいずれかを用いることができる。   According to the invention described in claim 3, at least one of a compact flash (registered trademark) card, a memory stick card, a smart media, an SD card, a multimedia card, and an xD picture card can be used as a small storage medium.

請求項4に記載の発明によれば、プログラマブル電子素子として、FPGA又はDSPの少なくともいずれかを用いることができる。   According to the fourth aspect of the present invention, at least one of FPGA or DSP can be used as the programmable electronic element.

本発明は、次のようなソフトウェア無線機を提供することもできる。
すなわち、請求項5に記載の発明は、表示装置及び信号処理装置から構成されるソフトウェア無線機であって、表示装置又は信号処理装置の少なくともいずれかに半導体記憶素子を用いた小型記憶媒体の読出部を備えると共に、
信号処理装置が中央制御信号処理装置、プログラマブル信号処理装置、無線通信ボードから構成される。
そして、中央制御信号処理装置に複数のCPUと、プログラマブル信号処理装置に電子回路構成をプログラム可能なプログラマブル電子素子を用い、 カテゴリ化された単数又は複数のプログラマブル電子素子で構成される2基以上の電子素子群と、プログラマブル電子素子用の所定の通信プロトコルに係る電子回路構成のプログラムを記憶するメモリ空間と、小型記憶媒体読出部から読み出したプログラムをメモリ空間に転送する転送部と、メモリ空間から該プログラムをプログラマブル電子素子に書込する書込部とを備える。
The present invention can also provide the following software defined radio.
That is, the invention according to claim 5 is a software defined radio including a display device and a signal processing device, and reads out a small storage medium using a semiconductor memory element in at least one of the display device and the signal processing device. As well as
The signal processing device includes a central control signal processing device, a programmable signal processing device, and a wireless communication board.
The central control signal processor uses a plurality of CPUs, and the programmable signal processor uses a programmable electronic element whose electronic circuit configuration is programmable, and includes two or more categorized programmable electronic elements. An electronic element group, a memory space for storing a program of an electronic circuit configuration relating to a predetermined communication protocol for a programmable electronic element, a transfer unit for transferring a program read from a small storage medium reading unit to the memory space, and a memory space And a writing unit for writing the program into the programmable electronic element.

一方、表示装置には、小型記憶媒体に記録された通信プロトコルの一覧を表示する状態表示処理部とソフトウェア無線機内に存在する無線通信ボードのなかにあらかじめ書き込まれている無線の周波数帯、出力可能なパワー、出力可能なもしくは受信可能な帯域幅、対応できるシステム名の少なくとも一つの情報を読み出し、表示する無線通信ボード情報表示処理部と、使用者が該一覧から所望の通信プロトコルを選択する入力部とを備える。
そして、複数の各CPUに、それぞれOSI階層モデルにおける少なくともデータリンク層及びネットワーク層の信号処理を行わせる一方、複数の該プログラマブル信号処理装置に、同モデルにおける物理層もしくは物理層と物理層よりもOSI階層モデルの上の層のうち高速で信号処理を必要とする部分に係る処理を行わせることを特徴とする。
On the other hand, the display device can output the frequency band pre-written in the status display processing unit that displays a list of communication protocols recorded on a small storage medium and the radio communication board in the software defined radio A wireless communication board information display processing unit that reads and displays at least one information of a correct power, an outputable or receivable bandwidth, and a compatible system name, and an input for a user to select a desired communication protocol from the list A part.
Then, while causing each of the plurality of CPUs to perform signal processing of at least the data link layer and the network layer in the OSI hierarchical model, each of the plurality of programmable signal processing devices has a physical layer or physical layer and physical layer in the same model. It is characterized in that processing related to a portion requiring signal processing at a high speed in the upper layer of the OSI hierarchical model is performed.

本発明は、上記のソフトウェア無線機において、所定の通信プロトコルに係るCPUの処理を規定するプログラムを記憶するメモリ空間と、小型記憶媒体読出部から読み出した該プログラムをメモリ空間に転送する転送部と、メモリ空間から該プログラムをCPU用メモリに書込する書込部とを備えることもできる。
In the software defined radio described above, the present invention provides a memory space that stores a program that defines the processing of a CPU related to a predetermined communication protocol, and a transfer unit that transfers the program read from the small storage medium reading unit to the memory space. And a writing unit for writing the program from the memory space to the CPU memory.

請求項7に記載の発明は、小型記憶媒体としてコンパクトフラッシュ(登録商標)カード、メモリースティックカード、スマートメディア、SDカード、マルチメディアカード、xDピクチャカードの少なくともいずれかであるソフトウェア無線機を提供する。
The invention described in claim 7 provides a software defined radio that is at least one of a compact flash (registered trademark) card, a memory stick card, a smart media, an SD card, a multimedia card, and an xD picture card as a small storage medium.

請求項8に記載の発明は、プログラマブル電子素子としてFPGA又はDSPの少なくともいずれかであるソフトウェア無線機を提供するものである。   The invention according to claim 8 provides a software defined radio which is at least one of FPGA and DSP as the programmable electronic element.

本発明は、上記構成を備えることにより、小型記憶媒体に所望の通信プロトコルを記憶させ、それを接続する簡便な操作だけでソフトウェア無線機に必要な電子回路構成を書き込むことができる。
これによりソフトウェア無線機に予め通信プロトコルを備えておかなくとも、必要なプロトコルのみを実装させることができる。さらに、新しい通信規格などにも適宜対応可能なソフトウェア無線機を提供することができる。
By providing the above configuration, the present invention allows a desired communication protocol to be stored in a small storage medium, and a necessary electronic circuit configuration to be written in the software defined radio can be written only by a simple operation of connecting the communication protocol.
As a result, even if the software defined radio is not equipped with a communication protocol in advance, only the necessary protocol can be implemented. Furthermore, it is possible to provide a software defined radio that can appropriately cope with new communication standards.

以下、本発明の実施形態を、図面に示す実施例を基に説明する。なお、実施形態は下記に限定されるものではない。
図1に示すように、本発明によるソフトウェア無線機(1)は、表示装置(2)と、信号処理装置(3)とから構成される。表示装置(2)と信号処理装置(3)とは電気的に接続されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples shown in the drawings. The embodiment is not limited to the following.
As shown in FIG. 1, the software defined radio (1) according to the present invention includes a display device (2) and a signal processing device (3). The display device (2) and the signal processing device (3) are electrically connected.

表示装置(2)には、CRT又は液晶モニタと、その表示制御手段からなる表示部(4)と、表示部(4)に対応して、ユーザが表示部(4)で表示中の内容から所望の情報を選択するための入力部(5)が含まれる。入力部(5)としてはキーボード、マウス、タッチパネルなどを用いる。このような装置(2)は例えば公知のパーソナルコンピュータにより容易に構成することができる。   The display device (2) includes a CRT or liquid crystal monitor and a display unit (4) comprising the display control means, and the content displayed by the user on the display unit (4) corresponding to the display unit (4). An input unit (5) for selecting desired information is included. A keyboard, mouse, touch panel, or the like is used as the input unit (5). Such a device (2) can be easily configured by, for example, a known personal computer.

信号処理装置(3)は無線通信に係る信号処理と送受信を司るものであり、詳細な構成は後述するが、本発明の特徴として電子回路構成をプログラム可能なプログラマブル電子素子(6)を備えている。プログラマブル電子素子(6)の例としてFPGAやDSPが知られている。その他、メモリ空間(7)と、半導体素子で構成した小型記憶媒体の読出部(8)、小型記憶媒体(9)を有する。   The signal processing device (3) is responsible for signal processing and transmission / reception related to wireless communication. Although the detailed configuration will be described later, the signal processing device (3) includes a programmable electronic element (6) capable of programming an electronic circuit configuration as a feature of the present invention. Yes. FPGAs and DSPs are known as examples of the programmable electronic element (6). In addition, it has a memory space (7), a reading unit (8) for a small storage medium composed of semiconductor elements, and a small storage medium (9).

そして本発明では信号処理装置(3)のソフトウェア無線機機能に対して、小型記憶媒体(9)に記録した電子回路構成のプログラムを、該読出部(8)から読み込み、メモリ空間(7)に転送した後、必要な契機にFPGA(6)に書き込むことで簡便にソフトウェア無線機のプログラムの更新を行うことができるように構成している。   In the present invention, for the software defined radio function of the signal processing device (3), the electronic circuit configuration program recorded in the small storage medium (9) is read from the reading unit (8) and stored in the memory space (7). After the transfer, the program of the software defined radio can be easily updated by writing in the FPGA (6) at a necessary opportunity.

次に、信号処理装置(3)の詳細な構成を説述する。
信号処理装置(3)は図2のように、中央制御信号処理装置であるCPUボード(10)と、プログラマブル信号処理装置であるFPGAボード(20)と、無線通信ボード(30)から構成される。
Next, a detailed configuration of the signal processing device (3) will be described.
As shown in FIG. 2, the signal processing device (3) includes a CPU board (10) as a central control signal processing device, an FPGA board (20) as a programmable signal processing device, and a wireless communication board (30). .

本発明の装置で用いる通信プロトコルは任意であるが、例えば無線通信ボード(30)で受信した信号をFPGAボード(20)でデコード等の信号処理し、CPUボード(10)でTCP/IPパケットに変換して、接続したパーソナルコンピュータから動静止画像や音声の形で出力することができる。
また無線送信時には、撮影した動静止画像や音声信号をCPUボード(10)でTCP/IPパケットの形にしてFPGAボード(20)に入力するように作用する。
The communication protocol used in the apparatus of the present invention is arbitrary. For example, the signal received by the wireless communication board (30) is subjected to signal processing such as decoding by the FPGA board (20), and converted into a TCP / IP packet by the CPU board (10). It can be converted and output from the connected personal computer in the form of a moving still image or sound.
During wireless transmission, the captured moving / still image or audio signal is input to the FPGA board (20) in the form of a TCP / IP packet by the CPU board (10).

CPUボード(10)には、メインCPU(11)及びサブCPU(12)の2個のCPUを有し、それぞれに対応するシステムバス(13)(14)を備えている。
CPUボード(10)とFPGAボード(20)とはコネクタ(15)(16)により接続されている。本発明は各ボードを別個に提供し、コネクタ(15)(16)で簡便に接続することができる。
The CPU board (10) has two CPUs, a main CPU (11) and a sub CPU (12), and has a system bus (13) (14) corresponding to each of them.
The CPU board (10) and the FPGA board (20) are connected by connectors (15) and (16). In the present invention, each board is provided separately and can be easily connected by connectors (15) and (16).

FPGAボード(20)には、電子回路構成をプログラム可能なプログラマブル電子素子であるFPGAが用いられる。本発明の特徴として、2基にカテゴリ化されたFPGA群(便宜上、左右のチャネルと呼ぶ。)(21)(22)が形成され、各チャネルには各々2個ずつFPGA(23)(24)が配置される。   For the FPGA board (20), an FPGA which is a programmable electronic element capable of programming an electronic circuit configuration is used. As a feature of the present invention, two categorized FPGA groups (referred to as right and left channels for convenience) (21) (22) are formed, and two FPGAs (23) (24) are provided for each channel. Is placed.

そして、上記CPUボード(10)のメインCPU(11)及びサブCPU(12)が、左右チャネルのFPGA群のいずれかを制御可能に構成している。両者の作用は、メインCPU(11)が一方のチャネルのFPGA群を用いて無線通信を行っている間に、サブCPU(12)が切り替え先の通信方式に他方のチャネルのFPGA群を設定して通信可能な状態で待機する。   The main CPU (11) and the sub CPU (12) of the CPU board (10) are configured to be able to control any of the left and right channel FPGA groups. The operation of the both is as follows. While the main CPU (11) performs wireless communication using the FPGA group of one channel, the sub CPU (12) sets the FPGA group of the other channel as the switching destination communication method. To wait for communication.

ユーザからの切り替え指示や、所定の切り替え契機で待機している通信方式へ切り替える際には、信号処理がメインCPU(11)からサブCPU(12)に切り替えられる。この切り替えはすでに通信が確立した状態で、単に回路上の信号経路を切り替えるだけであるから、途切れることなく瞬時に通信システムが切り替えられる。   Signal processing is switched from the main CPU (11) to the sub CPU (12) when switching from the user to a switching instruction or a communication method waiting at a predetermined switching trigger. This switching is simply a switching of the signal path on the circuit in a state where communication has already been established, so that the communication system can be switched instantaneously without interruption.

本発明で提供する信号処理装置(3)は、このように複数のCPUを備えたCPUボードと、複数のFPGAを備えたFPGAボードを用いることを特徴としたソフトウェア無線機である。
さらに、各構成要素について以下に詳述する。
The signal processing device (3) provided by the present invention is a software defined radio using the CPU board having a plurality of CPUs and the FPGA board having a plurality of FPGAs.
Further, each component will be described in detail below.

図3には、FPGAボード(20)の詳細な構成を示す。
各チャネルのFPGA群には、無線通信ボード(30)を制御するシリアルインターフェース(40)、外部接続用デジタルインターフェース(41)、無線通信ボードで送受信した信号を入出力するための複数のAD・DA変換器(42)、FPGAに電子回路構成をプログラムするためのインターフェース(43)等を備える。
FIG. 3 shows a detailed configuration of the FPGA board (20).
The FPGA group of each channel includes a serial interface (40) for controlling the wireless communication board (30), a digital interface for external connection (41), and a plurality of AD / DAs for inputting / outputting signals transmitted / received by the wireless communication board. A converter (42), an interface (43) for programming the electronic circuit configuration in the FPGA, and the like are provided.

シリアルインターフェース(40)には、デジタル出力及び、アナログ入力、アナログ出力に係るAD・DA変換器と、バッファが含まれる。   The serial interface (40) includes a digital output, an analog input, an AD / DA converter for analog output, and a buffer.

また、無線通信ボード(30)から動作クロックを入力する。図1のように1系統の入力クロックを所定の倍数のクロックに分周してそれぞれのFPGA群に分配して入力する。図3は分配後のクロック入力インターフェース(44)である。
このように1つの入力クロックを分周して用いることにより、FPGA群に複数種類の周波数を持つクロックを供給するのみならず、2つのチャネルが完全に同期した状態で作動させることもできる。
In addition, an operation clock is input from the wireless communication board (30). As shown in FIG. 1, one system of input clocks is divided into a predetermined multiple of clocks and distributed to each FPGA group for input. FIG. 3 shows the clock input interface (44) after distribution.
Thus, by dividing and using one input clock, it is possible not only to supply clocks having a plurality of types of frequencies to the FPGA group, but also to operate the two channels in a completely synchronized state.

FPGAボードでは、主にOSI参照モデルにおける第1層(物理層)の処理及び第2層以上の処理のうち高速処理を必要とする処理を全て行う。すなわち、データを通信回線に送出するための電気的な変換や機械的処理やユーザー間での通信調整を行う場合の高速処理である。
図に示すように2基のFPGA群で1つのシステムを構成しており、本FPGAボードには4基のFPGAがのっているため、少なくとも2つの通信システムを同時に動作可能である。
The FPGA board mainly performs processing that requires high-speed processing among processing of the first layer (physical layer) and processing of the second layer and higher in the OSI reference model. In other words, this is high-speed processing when performing electrical conversion, mechanical processing, and communication adjustment between users for sending data to a communication line.
As shown in the figure, two FPGA groups constitute one system, and this FPGA board has four FPGAs. Therefore, at least two communication systems can be operated simultaneously.

なお、本発明のCPU数、FPGA群数は、複数で任意に構成することができる。すなわち、多数の通信システムから高速で最適なシステムを選択する場合には、1個のアクティブなシステムと共に、待機する2個以上のシステムを稼働させてもよく、その場合CPU、FPGA群は3基以上の構成を用いてもよい。   The number of CPUs and the number of FPGA groups of the present invention can be arbitrarily configured by a plurality. That is, when selecting an optimum system at high speed from a large number of communication systems, two or more standby systems may be operated together with one active system, in which case there are three CPUs and FPGA groups. The above configuration may be used.

さらに、各FPGA(23)にはそれぞれにコンパクトフラッシュ(登録商標)を読み出すための読出部としてコンパクトフラッシュ(登録商標)インターフェース部(45)を備え、コンパクトフラッシュ(登録商標)(46)を挿入すると、該プログラムの情報がコネクタ(15)を介してメインCPU(11)の処理によってメモリ空間(7)であるフラッシュROMに転送される。
そして、メインCPU(11)がフラッシュROMからFPGA(23)にプログラムを書き込み動作する。
転送及び書き込みの契機は後述する。
Further, each FPGA (23) has a compact flash (registered trademark) interface unit (45) as a reading unit for reading the compact flash (registered trademark), and when the compact flash (registered trademark) (46) is inserted. The program information is transferred to the flash ROM, which is the memory space (7), by the processing of the main CPU (11) through the connector (15).
Then, the main CPU (11) writes a program from the flash ROM to the FPGA (23).
The trigger for transfer and writing will be described later.

なお、本実施例では小型記憶媒体としてコンパクトフラッシュ(登録商標)を用いているが、小型記憶媒体としては半導体素子を用いたものであればどのようなものを用いてもよく、例えばコンパクトフラッシュ(登録商標)カードの他に、メモリースティックカード、スマートメディア、SDカード、マルチメディアカード、xDピクチャカードなどを用いることができる。   In this embodiment, a compact flash (registered trademark) is used as a small storage medium. However, any compact storage medium using a semiconductor element may be used, for example, a compact flash ( In addition to a registered trademark card, a memory stick card, smart media, SD card, multimedia card, xD picture card, or the like can be used.

本実施例で用いたFPGAボードの仕様は、AD変換器は2チャンネルで変換レートが170Msps、12ビットであり、DA変換器は2チャンネルで変換レートが500Msps、12ビットである。
FPGAには、ザイリンクス(Xilinx)(登録商標)のXC2V4000、XC2V6000,XC2V8000(いずれも製品名)を用いている。
The specification of the FPGA board used in this embodiment is that the AD converter has 2 channels and the conversion rate is 170 Msps and 12 bits, and the DA converter has 2 channels and the conversion rate is 500 Msps and 12 bits.
As the FPGA, XC2V4000, XC2V6000, and XC2V8000 (product names) of Xilinx (registered trademark) are used.

図4には、CPUボード(10)の詳細な構成を示す。
各CPU(11)(12)には、RS232Cインターフェース(50)が接続される。
また、システムバス(13)(14)には、メモリとしてSDRAM(51)、フラッシュROM(52)が接続され、フラッシュROM(52)には信号処理にかかるソフトウェアが記憶される。
FIG. 4 shows a detailed configuration of the CPU board (10).
An RS232C interface (50) is connected to each CPU (11) (12).
Further, SDRAM (51) and flash ROM (52) are connected to the system buses (13) and (14), and software for signal processing is stored in the flash ROM (52).

システムバスには、イーサネット(登録商標)等のネットワークアダプタ(53)や、音声コーデック処理回路(54)、USB等のデータ伝送バス(55)が接続される。これらはシステムの要求に応じて、いずれか1つを設けてもよいし、複数備えてもよい。またその他のインターフェースを含んでもよい。
また、システムバスには上記FPGAボードとは別に、FPGA(56)をそれぞれ配設している。
A network adapter (53) such as Ethernet (registered trademark), an audio codec processing circuit (54), and a data transmission bus (55) such as USB are connected to the system bus. Any one of these may be provided or a plurality of these may be provided according to the system requirements. Other interfaces may also be included.
In addition to the FPGA board, an FPGA (56) is provided on the system bus.

そして、外部からCPUの処理を規定するプログラムはインターフェース(57)もしくは(58)を用いて、フラッシュROM(52)に書き込まれる。その後、該フラッシュROMからCPU(11)(12)で必要となるプログラムをそれぞれCPU(11)に必要なものはSDRAM(51)、CPU(12)で必要なものはSDRAM(52)に展開し、プログラムを駆動させる。また、DPRAMはCPU(11)(12)間で共有される情報をやりとりするために用いる。
また、各種通信システムを実現するプログラムは、フラッシュROM(52)及びFPGA(56)に書き込まれ、後述する信号処理を行う。
Then, a program defining the CPU processing from the outside is written into the flash ROM (52) using the interface (57) or (58). Thereafter, the programs required for the CPU (11) (12) are expanded from the flash ROM into the SDRAM (51) for those required for the CPU (11), and the programs required for the CPU (12) are expanded to the SDRAM (52). , Drive the program. The DPRAM is used for exchanging information shared between the CPUs (11) and (12).
A program for realizing various communication systems is written in the flash ROM (52) and the FPGA (56), and performs signal processing to be described later.

CPUボード(10)に備えられたコンパクトフラッシュ(登録商標)インターフェース部(57)にコンパクトフラッシュ(登録商標)(58)を挿入すると、メインCPU(11)又はサブCPU(12)が各システムバス(13)(14)上のフラッシュROM(52)にプログラムを転送する。
プログラムROM(52)からは必要な際にFPGA(56)もしくはCPU(11)(12)を駆動させる場合はそのプログラムをSDRAM(51)、(52)にプログラムが書き込みされて、所定の通信システムを実現するデバイスとして機能する。
When the compact flash (registered trademark) (58) is inserted into the compact flash (registered trademark) interface unit (57) provided in the CPU board (10), the main CPU (11) or the sub CPU (12) is connected to each system bus ( 13) Transfer the program to the flash ROM (52) on (14).
When the FPGA (56) or the CPU (11) (12) is driven when necessary from the program ROM (52), the program is written into the SDRAM (51), (52), and a predetermined communication system is obtained. It functions as a device that realizes

なお、本実施例のCPUボードは、携帯端末でも使用可能になるよう240MHzで動作する430MIPSのμ-ITRONで動作するCPU2個から構成されている。
本実施例では、そして以上のプラットフォーム上でW-CDMA及びIEEE802.11a無線LANのIP層以下の機能をソフト化した。これらのソフトはユーザの希望、 伝搬路情報等にあわせ自由に変更可能である。
Note that the CPU board of this embodiment is composed of two CPUs that operate on a 430 MIPS μ-ITRON that operates at 240 MHz so that it can also be used in a portable terminal.
In this embodiment, the functions below the IP layer of W-CDMA and IEEE802.11a wireless LAN are softwareized on the above platform. These software can be changed freely according to user's wishes, propagation path information, etc.

転送及び書込の契機については次の通りである。
本発明はソフトウェア無線機に対するプログラムの書込方法を提供するが、その手順を図5に示す。
プログラムのインストールの際に、まずユーザがCPUボード(10)、FPGAボード(20)のコンパクトフラッシュ(登録商標)インターフェース部にコンパクトフラッシュ(登録商標)(CF)を挿入(S1)する。
The triggers for transfer and writing are as follows.
The present invention provides a method for writing a program to a software defined radio. The procedure is shown in FIG.
When the program is installed, the user first inserts a compact flash (registered trademark) (CF) into the compact flash (registered trademark) interface of the CPU board (10) and FPGA board (20) (S1).

そして、ユーザが表示部(2)からCFからの読み出しを指示(S2)すると、図6に示すような画面が表示される。
画面では、コラム(60)に、CF中のプログラム一覧が表示(S3)され、ユーザは所望のプロトコルを選択してインストールボタン(61)を押下する(S4)ことにより、フラッシュROMへの転送(S5)ができる。
転送の状況はインジケータ(62)に表示される。
When the user instructs reading from the CF from the display unit (2) (S2), a screen as shown in FIG. 6 is displayed.
On the screen, a list of programs in the CF is displayed in the column (60) (S3), and the user selects the desired protocol and presses the install button (61) (S4) to transfer to the flash ROM ( S5) is possible.
The status of the transfer is displayed on the indicator (62).

フラッシュROMにインストールされたプログラム一覧(プロトコル一覧)はコラム(63)に表示される。ユーザは不要なプロトコルを指示してアンインストールボタン(64)を押下することにより、いつでも削除することができる。   A list of programs (protocol list) installed in the flash ROM is displayed in a column (63). The user can delete it at any time by indicating an unnecessary protocol and pressing the uninstall button (64).

無線通信ボード(30)の情報は、本信号制御装置(3)の起動時に自動的にCPUボードのSDRAM(51)に転送されて、各FPGAに書き込まれたプログラムの一覧(65)の右側にある無線通信ボード情報表示処理部(66)に表示される。
この表示画面では4つの無線通信ボードが接続された状態を示している。無線通信ボード(30)の情報とは、無線の周波数帯、出力可能なパワー、出力可能なもしくは受信可能な帯域幅、対応できるシステム名の少なくとも一つの情報が含まれている。
The information of the wireless communication board (30) is automatically transferred to the SDRAM (51) of the CPU board when the signal control device (3) is started, and is displayed on the right side of the list of programs (65) written in each FPGA. It is displayed on a certain wireless communication board information display processing unit (66).
This display screen shows a state in which four wireless communication boards are connected. The information of the wireless communication board (30) includes at least one information of a wireless frequency band, outputable power, outputable or receivable bandwidth, and compatible system name.

情報欄(67)から設定対象とする無線通信ボードを選択してユーザがクリックすると、図7のような画面が表示される。
左欄(70)にはプロトコルの一覧が表示され、追加又は削除のボタン(71)を押下することで右欄(72)に該無線通信ボードにおいて使用するプロトコルが選択できる。
When a user selects a wireless communication board to be set from the information column (67) and clicks on it, a screen as shown in FIG. 7 is displayed.
A list of protocols is displayed in the left column (70), and a protocol used in the wireless communication board can be selected in the right column (72) by pressing an add or delete button (71).

右欄(72)における並びは、上から優先度の高いものであり、無線通信ボードで複数のプロトコルに対応する場合、通信可能な順に上位のプロトコルから選択して用いられる。   The arrangement in the right column (72) has the highest priority from the top. When the wireless communication board supports a plurality of protocols, it is selected and used from the upper protocol in the order in which communication is possible.

フラッシュROM(52)からCPUボード(10)のFPGA及びFPGAボード(20)への電子回路構成を示すプログラムの書込の例を図8に示す。
通常、無線通信ボード(30)からFPGAボード(20)の無線通信インターフェース部(40)を介して受信信号電力、ビット誤り率に代表される切り替えに必要とされるパラメータが測定される。そのパラメータが所定の閾値に達した場合(S6)、メインCPU(11)で検知(S7)される。
FIG. 8 shows an example of writing a program indicating the electronic circuit configuration from the flash ROM (52) to the FPGA of the CPU board (10) and the FPGA board (20).
Usually, parameters required for switching represented by received signal power and bit error rate are measured from the wireless communication board (30) through the wireless communication interface unit (40) of the FPGA board (20). When the parameter reaches a predetermined threshold (S6), the main CPU (11) detects it (S7).

そして、上記で設定した優先度に従いプログラムが所定の時間に実際使用するサブCPU(12)とFPGA(23)(24)に書込処理(S8)(S9)される。
このように本発明の書込方法は、サブCPU及び待機中のFPGAにプログラムを書き込むことで複数の通信システムに対応することができる。
Then, according to the priority set as described above, the sub CPU (12) and the FPGA (23) (24) actually used by the program at a predetermined time are written (S8) (S9).
As described above, the writing method of the present invention can cope with a plurality of communication systems by writing a program to the sub CPU and the waiting FPGA.

次に、FPGAボード及びCPUボードに上記の異なる通信システムを導入する例を説述する。
まず、W-CDMA用ソフトウェアは、FPGAボードに物理層がインストールされる。さらに、FPGA1(23)には、コーデック処理部が、FPGA2(24)には変復調処理部がそれぞれインストールされる。
Next, an example in which the above different communication system is introduced into the FPGA board and the CPU board will be described.
First, in the W-CDMA software, a physical layer is installed on the FPGA board. Further, a codec processing unit is installed in the FPGA 1 (23), and a modulation / demodulation processing unit is installed in the FPGA 2 (24).

このときの電子回路構成を図9及び図10に示す。図9はFPGA1(23)で構成する電子回路であり、図中の各ブロック名が示す機能は、次の表1の通りである。なお、表1には該機能に必要なスライス数を示している。   The electronic circuit configuration at this time is shown in FIGS. FIG. 9 shows an electronic circuit composed of the FPGA 1 (23), and the function indicated by each block name in the figure is as shown in Table 1 below. Table 1 shows the number of slices necessary for the function.

図10はFPGA2(24)で構成する電子回路であり、図中の各ブロック名が示す機能は、次の表2の通りである。なお、表2には該機能に必要なスライス数を示している。   FIG. 10 shows an electronic circuit composed of the FPGA 2 (24), and the function indicated by each block name in the figure is as shown in Table 2 below. Table 2 shows the number of slices necessary for the function.

表から分かるように、物理層の容量として、ターボ復号器の容量が大きいがこれはこのソフトがHSDPA対応であるためである。以上の結果からFPGA1(23)は800万ゲートクラスのFPGAが、FPGA2(24)には600万ゲートクラスのFPGAが必要になることがわかる。   As can be seen from the table, the capacity of the turbo decoder is large as the capacity of the physical layer because this software is compatible with HSDPA. From the above results, it can be seen that FPGA1 (23) requires an 8 million gate class FPGA and FPGA2 (24) requires a 6 million gate class FPGA.

一方、CPUボードにはデータリンク層(第2層)、ネットワーク層(第3層)に係る信号処理のプログラムがインストールされる。これによって、例えばIPプロトコルによる入出力が可能になる。
IPプロトコルに変換された後は、本装置に設けられるイーサネット(登録商標)アダプタによりパーソナルコンピュータ等と接続し、IP通信を行うことができる
なお、本装置のCPUボードには第2層及び第3層の処理を少なくとも行うことを要件としており、それ以上のレイヤの処理を行う処理回路を付設してもよい。
On the other hand, a signal processing program related to the data link layer (second layer) and the network layer (third layer) is installed on the CPU board. Thereby, for example, input / output by the IP protocol becomes possible.
After being converted to the IP protocol, it can be connected to a personal computer or the like by an Ethernet (registered trademark) adapter provided in the apparatus, and can perform IP communication. The CPU board of the apparatus has second and third layers. It is a requirement to perform at least layer processing, and a processing circuit for processing more layers may be provided.

本発明は、異なる通信システム間の切り替えが可能であり、例えば上記W-CDMAを左チャネルのFPGA群にインストールした状態で、右チャネルのFPGA群にIEEE802.11a 無線LANシステムをインストールすることができる。   The present invention is capable of switching between different communication systems. For example, when the W-CDMA is installed in the left-channel FPGA group, the IEEE802.11a wireless LAN system can be installed in the right-channel FPGA group. .

具体的には、W-CDMAのときと同様にFPGAに物理層(FPGA1 にコーデック、FPGA2に変復調器)、CPUにデータリンク層、ネットワーク層がインストールされる。なお、IEEE802.11aではコーデック処理を要さないため、実際にはFPGA1にはCPUボードとのインターフェースのみになる。
IEEE802.11a用のFPGA1およびFPGA2に入るソフトウェアの構成を図11に、そして各ブロック名の内容及び使用するFPGAスライス数を表3に示す。
Specifically, as in the case of W-CDMA, a physical layer (a codec in FPGA1 and a modem in FPGA2) is installed in the FPGA, and a data link layer and a network layer are installed in the CPU. Since IEEE802.11a does not require codec processing, the FPGA 1 actually has only an interface with the CPU board.
FIG. 11 shows the configuration of software entering the FPGA 1 and FPGA 2 for IEEE802.11a, and Table 3 shows the contents of each block name and the number of FPGA slices to be used.

表3より、FPGA2は20000スライスすなわち600万ゲートクラスのFPGAが必要になるが、FPGA1はCPUインターフェースのみなので700スライスである。
すなわち本来600万ゲートクラスのFPGA1つで構築可能であることがわかる。また、W-CDMA、IEEE802.11a 共通して、直交変復調はデジタル信号処理で行っている。
From Table 3, FPGA2 requires 20000 slices, that is, 6 million gate class FPGA, but FPGA1 has only 700 CPU slices because it is only a CPU interface.
That is, it can be built with one 6 million gate class FPGA. In addition, common to W-CDMA and IEEE802.11a, quadrature modulation / demodulation is performed by digital signal processing.

そして、FPGAボード(20)と接続する無線通信ボード(30)としては、例えば5GHz帯用のボード及び2GHz帯用のボードを備えておく。該無線通信ボードには予め対応する周波数帯域等の情報を保持させておき、上記シリアルインターフェース(40)を通して、接続した無線通信ボード(30)の種類を通知する。また該インターフェース(40)を通しては、受信信号レベルやビット誤り率等の受信状況に関する情報も通知することができる。   As the wireless communication board (30) connected to the FPGA board (20), for example, a board for 5 GHz band and a board for 2 GHz band are provided. The wireless communication board holds information such as a corresponding frequency band in advance, and notifies the type of the connected wireless communication board (30) through the serial interface (40). Also, information about the reception status such as the received signal level and the bit error rate can be notified through the interface (40).

無線通信ボードには、無線周波数信号と、中間周波数信号又はベースバンド信号とを周波数変換する周波数変換回路を備えている。周波数変換回路では、周波数シンセサイザから出力された局部発振信号とミキシングされて周波数変換を行う。本技術は周知である。もちろん、無線通信ボードには図示しないアンテナが付設される。
周波数シンセサイザから発生される局部発振信号の周波数はFPGAボードからの制御信号によって指示される。
The wireless communication board includes a frequency conversion circuit that performs frequency conversion between a radio frequency signal and an intermediate frequency signal or a baseband signal. The frequency conversion circuit performs frequency conversion by mixing with the local oscillation signal output from the frequency synthesizer. This technique is well known. Of course, an antenna (not shown) is attached to the wireless communication board.
The frequency of the local oscillation signal generated from the frequency synthesizer is instructed by a control signal from the FPGA board.

アナログ信号である中間周波数信号又はベースバンド信号は、送信時にはFPGAボードのDA変換器(42)により出力するものであり、受信時には無線通信ボードからFPGAボードのAD変換器(42)に送出されるものである。
FPGAボード(20)では、無線通信ボード(30)に対して可能な無線通システムを対応付けし、CPUボード(10)、FPGAボード(20)、無線通信ボード(30)が連携して無線通信を行う。
The intermediate frequency signal or baseband signal that is an analog signal is output by the DA converter (42) of the FPGA board at the time of transmission, and is transmitted from the wireless communication board to the AD converter (42) of the FPGA board at the time of reception. Is.
The FPGA board (20) associates a wireless communication system with the wireless communication board (30), and the CPU board (10), the FPGA board (20), and the wireless communication board (30) cooperate to perform wireless communication. I do.

本発明のソフトウェア無線機の全体構成図である。It is a whole block diagram of the software defined radio of the present invention. 本発明のソフトウェア無線機における信号処理装置の全体構成図である。It is a whole block diagram of the signal processing apparatus in the software defined radio of the present invention. 本発明のプログラマブル信号処理装置の構成図である。It is a block diagram of the programmable signal processing apparatus of this invention. 本発明の中央制御信号処理装置の構成図である。It is a block diagram of the central control signal processing apparatus of this invention. フラッシュROMへの転送手順を示す流れ図である。It is a flowchart which shows the transfer procedure to flash ROM. 本発明による書込手順を実現する表示部の表示画像である。It is a display image of the display part which implement | achieves the writing procedure by this invention. 本発明による書込手順を実現する表示部の表示画像である。It is a display image of the display part which implement | achieves the writing procedure by this invention. FPGAへの書込手順を示す流れ図である。It is a flowchart which shows the write-in procedure to FPGA. W-CDMA通信時にFPGA1にプログラムする電子回路の構成図である。It is a block diagram of the electronic circuit programmed to FPGA1 at the time of W-CDMA communication. W-CDMA通信時にFPGA2にプログラムする電子回路の構成図である。It is a block diagram of the electronic circuit programmed to FPGA2 at the time of W-CDMA communication. IEEE802.11a通信時にFPGA群にプログラムする電子回路の構成図である。It is a block diagram of the electronic circuit programmed in the FPGA group at the time of IEEE802.11a communication.

符号の説明Explanation of symbols

1 ソフトウェア無線機
2 表示装置
3 信号処理装置
4 表示部
5 入力部
6 FPGA
7 メモリ空間
8 読出部
9 コンパクトフラッシュ(登録商標)
10 CPUボード
11 メインCPU
12 サブCPU
13 システムバス
14 システムバス
15 コネクタ
16 コネクタ
20 FPGAボード
21 左チャネルのFPGA群
22 右チャネルのFPGA群
23 FPGA
24 FPGA
30 無線通信ボード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Software defined radio 2 Display apparatus 3 Signal processing apparatus 4 Display part 5 Input part 6 FPGA
7 Memory space 8 Reading section 9 Compact Flash (registered trademark)
10 CPU board 11 Main CPU
12 Sub CPU
13 System bus 14 System bus 15 Connector 16 Connector 20 FPGA board 21 Left channel FPGA group 22 Right channel FPGA group 23 FPGA
24 FPGA
30 wireless communication board

Claims (8)

ソフトウェア無線機におけるプログラムの書込方法であって、
該ソフトウェア無線機が表示装置及び信号処理装置から構成され、さらに該信号処理装置は中央制御信号処理装置、プログラマブル信号処理装置、無線通信ボードから成る構成において、
該中央制御信号処理装置には複数のCPUを備えると共に、
該プログラマブル信号処理装置には電子回路構成をプログラム可能なプログラマブル電子素子を用い、 カテゴリ化された単数又は複数のプログラマブル電子素子で構成される電子素子群を2基以上備え、
複数の各CPUに、それぞれOSI階層モデルにおける少なくともデータリンク層及びネットワーク層の信号処理を行わせる一方、
複数の該プログラマブル信号処理装置に、同モデルにおける物理層もしくは物理層と物理層よりもOSI階層モデルの上の層のうち高速で信号処理を必要とする部分に係る処理を行わせる構成において、
半導体記憶素子を用いた小型記憶媒体に所定の通信プロトコルに係る電子回路構成のプログラムを記録しておき、
表示装置又は信号処理装置のいずれかに付設した小型記憶媒体読出部に、使用者が該小型記憶媒体を接続する工程、
表示装置の状態表示処理部が、該表示装置に、小型記憶媒体に記録された通信プロトコルの一覧を表示する工程、
表示装置の無線通信ボード情報表示処理部が、該表示装置に、ソフトウェア無線機内に存在する無線通信ボードのなかにあらかじめ書き込まれている無線の周波数帯、出力可能なパワー、出力可能なもしくは受信可能な帯域幅、対応できるシステム名の少なくとも一つの情報を読み出し、表示する工程、
表示装置の入力部を用いて使用者が該一覧から所望の通信プロトコルを選択し、それを駆動させる無線通信ボードも選択する工程、
該プログラムを信号処理装置上のメモリ空間に転送する工程、
ソフトウェア無線機において当該通信プロトコルを用いる際に、該メモリ空間から該プログラマブル電子素子に該プログラムを書込する工程、
を含むことを特徴とするソフトウェア無線機におけるプログラムの書込方法。
A method of writing a program in a software defined radio,
The software defined radio includes a display device and a signal processing device, and the signal processing device further includes a central control signal processing device, a programmable signal processing device, and a wireless communication board.
The central control signal processing device includes a plurality of CPUs,
The programmable signal processing device includes a programmable electronic element having a programmable electronic circuit configuration, and includes two or more electronic element groups each including one or more categorized programmable electronic elements,
While causing each of a plurality of CPUs to perform signal processing of at least the data link layer and the network layer in the OSI hierarchical model,
In a configuration in which a plurality of the programmable signal processing devices perform processing related to a portion requiring signal processing at high speed in a physical layer in the same model or a layer above the physical layer and the physical layer in the OSI hierarchical model,
Recording a program of an electronic circuit configuration related to a predetermined communication protocol on a small storage medium using a semiconductor storage element,
A user connecting the small storage medium to a small storage medium reading unit attached to either the display device or the signal processing device;
A step of displaying a list of communication protocols recorded in a small storage medium on the display device by a status display processing unit of the display device;
The wireless communication board information display processing unit of the display device has a wireless frequency band pre-written in the wireless communication board existing in the software defined radio, power that can be output, output is possible, or reception is possible. Reading and displaying at least one piece of information on the bandwidth and the system name that can be supported,
A step in which a user selects a desired communication protocol from the list by using an input unit of a display device, and also selects a wireless communication board for driving the protocol;
Transferring the program to a memory space on a signal processing device;
Writing the program from the memory space to the programmable electronic device when using the communication protocol in a software defined radio,
A method for writing a program in a software defined radio, comprising:
前記プログラムの書込方法において、  In the method for writing the program,
前記小型記憶媒体に所定の通信プロトコルに係るCPUの処理を規定するプログラムを記録し、  A program that defines the processing of the CPU related to a predetermined communication protocol is recorded on the small storage medium,
ソフトウェア無線機において当該通信プロトコルを用いる際に、該メモリ空間から該CPU用のメモリに該プログラムを書込する工程  Writing the program from the memory space into the memory for the CPU when the communication protocol is used in a software defined radio
をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のソフトウェア無線機におけるプログラムの書込方法。  The program writing method in the software defined radio according to claim 1, further comprising:
前記小型記憶媒体が、コンパクトフラッシュ(登録商標)カード、メモリースティックカード、スマートメディア、SDカード、マルチメディアカード、xDピクチャカードの少なくともいずれかである
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のソフトウェア無線機におけるプログラムの書込方法。
The software according to claim 1 or 2, wherein the small storage medium is at least one of a compact flash (registered trademark) card, a memory stick card, a smart media, an SD card, a multimedia card, and an xD picture card. A method for writing a program in a radio.
前記プログラマブル電子素子が、FPGA又はDSPの少なくともいずれかである
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のソフトウェア無線機におけるプログラムの書込方法。
The method for writing a program in a software defined radio according to any one of claims 1 to 3, wherein the programmable electronic element is at least one of an FPGA and a DSP.
表示装置及び信号処理装置から構成されるソフトウェア無線機であって、
表示装置又は信号処理装置の少なくともいずれかに半導体記憶素子を用いた小型記憶媒体の読出部を備えると共に、
信号処理装置が中央制御信号処理装置、プログラマブル信号処理装置、無線通信ボードから構成され、
該中央制御信号処理装置に複数のCPUと、
該プログラマブル信号処理装置に電子回路構成をプログラム可能なプログラマブル電子素子を用い、 カテゴリ化された単数又は複数のプログラマブル電子素子で構成される2基以上の電子素子群と、
プログラマブル電子素子用の所定の通信プロトコルに係る電子回路構成のプログラムを記憶するメモリ空間と、
該小型記憶媒体読出部から読み出した該プログラムをメモリ空間に転送する転送部と、
メモリ空間から該プログラムをプログラマブル電子素子に書込する書込部と
を備える一方、
表示装置に、
小型記憶媒体に記録された通信プロトコルの一覧を表示する状態表示処理部と
ソフトウェア無線機内に存在する無線通信ボードのなかにあらかじめ書き込まれている無線の周波数帯、出力可能なパワー、出力可能なもしくは受信可能な帯域幅、対応できるシステム名の少なくとも一つの情報を読み出し、表示する無線通信ボード情報表示処理部と、
使用者が該一覧から所望の通信プロトコルを選択する入力部と
を備え、
複数の各CPUに、それぞれOSI階層モデルにおける少なくともデータリンク層及びネットワーク層の信号処理を行わせる一方、
複数の該プログラマブル信号処理装置に、同モデルにおける物理層もしくは物理層と物理層よりもOSI階層モデルの上の層のうち高速で信号処理を必要とする部分に係る処理を行わせる
ことを特徴とするソフトウェア無線機。
A software defined radio comprising a display device and a signal processing device,
A reading unit for a small storage medium using a semiconductor storage element in at least one of the display device and the signal processing device;
The signal processing device is composed of a central control signal processing device, a programmable signal processing device, a wireless communication board,
A plurality of CPUs in the central control signal processor;
Two or more electronic element groups composed of one or a plurality of programmable electronic elements categorized using programmable electronic elements whose electronic circuit configuration is programmable in the programmable signal processing device;
A memory space for storing a program of an electronic circuit configuration according to a predetermined communication protocol for a programmable electronic element;
A transfer unit that transfers the program read from the small storage medium reading unit to a memory space;
A writing unit for writing the program from the memory space to the programmable electronic element,
On the display device,
A state display processing unit that displays a list of communication protocols recorded in a small storage medium and a wireless frequency band pre-written in the wireless communication board existing in the software defined radio, power that can be output, output possible or A wireless communication board information display processing unit that reads and displays at least one information of a receivable bandwidth and a system name that can be supported,
An input unit for a user to select a desired communication protocol from the list;
While causing each of a plurality of CPUs to perform signal processing of at least the data link layer and the network layer in the OSI hierarchical model,
A plurality of the programmable signal processing devices are configured to perform processing related to a portion requiring signal processing at high speed in a physical layer in the model or a layer above the physical layer and the physical layer in the OSI hierarchical model. Software radio to do.
前記ソフトウェア無線機において、  In the software defined radio,
所定の通信プロトコルに係るCPUの処理を規定するプログラムを記憶するメモリ空間と、  A memory space for storing a program defining the processing of the CPU according to a predetermined communication protocol;
該小型記憶媒体読出部から読み出した該プログラムをメモリ空間に転送する転送部と、  A transfer unit that transfers the program read from the small storage medium reading unit to a memory space;
メモリ空間から該プログラムをCPU用メモリに書込する書込部と  A writing unit for writing the program from the memory space to the CPU memory;
を備えたことを特徴とする請求項5に記載のソフトウェア無線機。  The software defined radio according to claim 5, further comprising:
前記小型記憶媒体が、コンパクトフラッシュ(登録商標)カード、メモリースティックカード、スマートメディア、SDカード、マルチメディアカード、xDピクチャカードの少なくともいずれかである
ことを特徴とする請求項5又は6に記載のソフトウェア無線機。
The software according to claim 5 or 6 , wherein the small storage medium is at least one of a compact flash (registered trademark) card, a memory stick card, a smart media, an SD card, a multimedia card, and an xD picture card. transceiver.
前記プログラマブル電子素子が、FPGA又はDSPの少なくともいずれかである
ことを特徴とする請求項5ないし7のいずれかに記載のソフトウェア無線機。
The software-defined radio according to any one of claims 5 to 7 , wherein the programmable electronic element is at least one of an FPGA and a DSP.
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