基于SCA的可移植FPGA波形组件接口设计

软件通信体系架构（SCA）可以实现一个具有开放性、标准化、模块化的通用软件无线电平台,从而使软件无线电平台的成本得到显著降低,应用灵活性得到极大增强。但是目前在SCA体系中,还没有一种有效提高FPGA波形可移植能力的方法。在此提出一种基于SCA的可移植FPGA波形组件接口设计技术,该技术根据SCA的要求,基于容器和组件模型设计高性能、规范化的FPGA波形组件接口,从而在很大程度上提高了FPGA波形的模块化程度,在不同平台上提高了可移植性和可复用性,使SCA体系架构的性能优势得以显著提升。     

电台软件架构发展及其向SCA4．0演进的途径分析

使用标准的软件架构能够实现波形应用的硬件无关设计,也便于电台软件走向分层开放的合作设计。采用软件通信体系结构SCA,能够实现电台软件的标准化、平台化、智能化。首先对SCA在国内外的发展与应用现状进行了介绍,在基于主流的SCA2．2规范进行的SCA电台软件开发经验的基础上,探讨了SCA4．0架构的特点,提出了把核心框架、平台、波形从SCA2．2架构升级到SCA4．0架构的途径,思考了基于SCA架构的电台软件未来发展趋势。     

基于SCA的直接序列扩频通信波形的设计与实现

研究了软件通信架构(SCA)规范尤其是软件结构体系,提出了基于SCA的直接序列扩频通信系统结构图.基于SCA软件波形应用的建模思想,重点设计了基于SCA规范的直接序列扩频波形的应用,给出了软件波形的UML类图,最后提出了软件波形实现的方法.给出的直接序列扩频波形的设计与实现,对基于SCA的其它波形开发有一定的参考价值.     

SCA平台ARM组件的设计

为了使一个波形能够在多个平台包括不同的操作系统和不同的硬件上无缝移植,从手持到终端都使用同样的体系结构,提出了软件通信体系架构SCA(Software Communication Architecture),其设计分为核心框架的开发和设备节点的开发,其中对ARM处理器的组件进行了设计和封装,使得上层波形调用直接通过逻辑设备,达到上层波形应用和底层实际硬件ARM处理器分离的目的.由此推论出具有SCA功能的无线电最大限度节省波形移植费用,实现了软件无线电民用的可能性.     

软件无线电平台调制解调波形的开发与实现

介绍了基于软件通信体系结构(SCA)的软件无线电平台波形应用的设计开发方法,在Linux下搭建了波形开发环境和开源嵌入式SCA实现(OSSIE)平台,实现了美国军方短波通信系统标准MIL-STD-188-110B调制解调波形.通过修改或增加波形组件的属性可以灵活地实现波形应用功能的切换和扩展.     

一种新型SCA电台的分析与设计

JTRS系统是美军国防部采用统一开放标准和结构化设计的系列化战术软件电台解决方案。JTRS系统上均可部署传统电台波形及新型移动组网波形。新型SCA电台参考JTRS系列电台设计,采用通用化多用途的硬件平台,基于软件无线电架构,通过新一代战术组网波形大幅提升战术通信保障能力,并进一步优化战术通信装备体系。重点分析了MANET环境下JTRS电台应用场景及波形部署关系,提供了一种新型SCA电台的分析与设计方案。     

SCA架构软件无线电台设计与实现

为提高数字通信电台的通用性、灵活性和重构性,提出了一种基于软件通信体系结构（SCA）的软件无线电台的设计方案,给出该方案的工程实现方法,并以超短波跳频波形为例讲述了基于该软件无线电台的应用波形和组件的开发过程。该方案可为基于SCA架构的便携式软件无线电台的设计和开发提高参考。     

一种综合射频系统SCA软件平台的设计与实现

针对机载综合射频开放式系统架构,为了在软件综合层面上实现波形应用软件与具体平台的解耦,设计并实现了一种基于软件通信架构(Software Communication Architecture, SCA)的软件平台及其环境工具,解决了机载平台软件的分布式通信、资源调度管理、系统建模等技术问题,从而实现功能、应用和波形的组件化与动态重构。测试验证与工程应用情况表明,软件平台能够满足机载领域信号、信息处理强实时、高可用的应用需求,可有效提升综合射频系统软件开发质量与集成联试效率。     

一种基于SCA规范的自组网电台系统设计与实现方法

本文设计了一种基于SCA规范的通信系统方案,介绍了系统的总体架构设计、软硬件架构以及系统的工作原理,并结合自组网网络的特点,给出了基于SCA的自组网电台的应用波形和组件的开发过程。该自组网电台基于GPP+DSP+FPGA硬件架构,利用MHAL技术实现了波形组件在专用处理器上的可移植性,并通过实现不同的自组网协议族,使得该电台可适用于不同的应用环境。     

基于MDA的SCA波形开发研究与实现

SCA波形的开发存在繁杂、周期长、效率低以及波形可移植性和可重用性差等不足,在此具体分析了波形组件模型,采用模型驱动架构(MDA)提出了SCA波形开发流程,由此开发出实用的可视化波形集成开发环境SCA Enabler。以QPSK波形为例,详细阐述了基于MDA的SCA波形开发流程中的几个关键环节,为SCA波形开发提供规范。     

Understanding the software communications architecture - [topics in radio communications]

The Software Communications Architecture is an open architecture developed by the U.S. Department of Defense to standardize the development of software-defined radio, improve communication systems interoperability, and reduce development and deployment costs. The SCA facilitates software reuse and technology insertion by abstracting radio applications from the supporting platform and defining a common operational environment across platforms. The SCA relies on commercial standards, classic software engineering principles, and software design patterns. While some SCA design choices are controversial and tightly tied to the specific needs for which it was developed, the basic design principles of software reuse and abstraction are sound and necessary if SDR is to achieve its full potential. Some of the techniques and concepts used in the SCA may be foreign to a communications engineer, and can result in confusion and long learning curves. The understanding of these concepts is of great relevance for communications engineers independent of any opinion about the SCA itself. This tutorial is aimed at educating communication engineers on these software engineering principles and describing how the SCA applies them to achieve its goals. We describe the different interfaces of the SCA that provide a framework for the implementation of SDR. The tutorial provides introductory material to understand the basic operation of the SCA as implemented in the Open-Source SCA Implementation::Embedded developed by Wireless @ Virginia Tech.     

SCA电台与高保障IP加密机的一体化设计研究

SCA电台的安全设计可以基于SCA安全附录的要求来实现,与传统电台不同的是,它需要实现架构上的红黑物理隔离、硬件的可编程,以及软件与安全策略的可加载.为了满足基于IP的新型宽带无线组网波形的安全需要,有必要把用于保护飞地网络安全的新型高保障IP加密,即HAIPE机制也融入到SCA电台中来.文中探讨了SCA电台安全设计思路,研究了HAIPE的设计原理,提出了SCA电台与HAIPE的一体化设计方案,展望了电台安全架构设计未来的发展方向.     

SCA配置文件自动生成工具的设计

软件通信体系结构（SCA）提供了一种标准、开放、可互操作无线电通信软件平台，是联合战术无线电系统（JTRS）的顶层设计规范。SCA核心框架中的XML描述文件描述了SCA系统域中的硬件设备和软件组件的属性，在SCA的波形开发中占有非常重要的位置。“SCA配置文件自动生成工具”能够方便高效地自动生成和维护配置文件，提高开发效率，缩短开发时间。以软件组合描述符文件为例，说明了SCA配置文件自动生成工具的设计思想和实现过程。     

Using OpenCL to Increase SCA Application Portability

The Software Communications Architecture has become the de facto standard to build Software Defined Radio radios. Over one hundred thousand SCA military radios have been deployed worldwide by several nations. The SCA offers a component-based operating environment for the creation of portable applications. SCA applications are portable across different heterogeneous embedded distributed system. For performance reasons, application software gets optimized using specialized instructions sets supported by General Purpose Processors, Digital Signal Processors Graphical Processing Units. As a result, the level of portability of the source code can decrease significantly. Moreover, portability is considered to be a major challenge when Field Programmable Gate Arrays are used. Specialized instruction sets are widely used for high performance military radio platforms. Consequently, finding a solution to increase portability of SCA applications across different operating environments could provide significant cost reductions. This paper describes how the Open Computing Language (OpenCL?) can be used in conjunction with the SCA to increase the portability of applications that need to perform intensive signal processing.     

基于SCA无线通信系统的安全体系结构研究

采用软件无线电技术和模块化设计思路,构造新一代的无线通信系统,是无线通信发展的趋势。介绍了软件通信体系结构(SCA)的无线通信系统,描述了基于SCA无线通信系统的安全体系结构,详细分析了加密子系统、信息安全子系统和设备安全子系统。这样定义的安全体系结构保证了基于SCA无线通信系统实现不同的安全模式,提供不同的安全级别。     

SCA4．0规范概述

软件通信体系结构（SCA）规范建立了一个与实现无关的框架,是开发软件定义无线电（SDR）软件的基本要求。SCA标准已经发布了多个版本。最新发布的SCA4．0是标准的一个重要修订。SCA4．0引入选择性继承的设计模式,实现了轻量级组件。Push模型的引入减少了启动和初始化时间,且消除了命名服务的需要。SCA4．0中不再规定CORBA是必需的中间件。SCA4．0通过分级应用和应用连通性支持在一个平台配置多个应用。SCA4．0标准可以裁剪,更好地适应每个无线电台及其功能的具体能力,比SCA2．2．2更易升级、轻量级、灵活。     

基于SCA规范的软件无线电系统设计

软件通信体系结构(SCA)是软件无线电系统开发的技术规范,它能有效解决基于SCA规范的不同软件无线电系统的软件可移植性和可重用性问题。本文主要阐述了SCA规范的基本内容,从硬件体系结构、软件体系结构和安全体系结构三个方面对软件无线电系统设计所遵循的规范进行了说明,从而为软件无线电系统的开发奠定了基础。     

机载SDR系统SCA核心框架优化技术

针对软件通信架构(Software Communication Architecture,SCA)核心框架在机载领域臃肿和低效等问题,提出了一种面向机载软件无线电(Software Defined Radio,SDR)系统的SCA核心框架优化方案.首先,为使架构轻量高效,提出功能单元裁剪方法;其次,针对时间优化问题,分析了SCA的局限性,提出可灵活配置的加载流程优化技术,在兼容SCA规范的基础上可根据实际系统特点实施灵活的组件加载,充分发挥系统的并行加载潜力来缩短加载时间.实验结果表明,所提的优化技术能够有效提升SDR系统可用性,对面向机载SDR系统的SCA架构优化设计和应用具有较强的指导意义.