本發明涉及通信技術領域，特別涉及一種算法重構裝置及方法。

背景技術：

目前，軟件定義的無線電(英文全稱：softwaredefinedradio，英文簡稱：sdr)通用平臺的可重構方案主要實現方式是局部動態可重構技術，即通過對具有專門緩存邏輯資源的現場可編程門陣列(英文全稱：field－programmablegatearray，英文簡稱：fpga)進行局部芯片邏輯的重新配置而實現重構。該實現方案主要包括頂層模塊設計和綜合、靜態模塊的設計與綜合以及各重配置子模塊的設計和綜合等，實現過程相對比較復雜，開發難度較大，成本過高。

采用公共對象請求代理體系結構(英文全稱：commonobjectrequestbrokerarchitecture，英文簡稱：corba)軟總線的方式也是目前sdr通用平臺為實現可重構常用的解決方案之一，由于像fpga、數字信號處理器(英文全稱：digitalsignalprocessor，英文簡稱：dsp)這種專用處理器目前被認為不支持corba規范，主控板可以通過調制解調器硬件抽象層(英文全稱：modemhardwareabstractionlayer，英文簡稱：mhal)提供的通信服務將dsp/fpga等作為一個組件與之通信，也就是半corba結構，但是這也限制了整個軟件無線電平臺的可重構能力。采用corba中間件的形式，僅僅對底層的基帶處理模塊、射頻模塊進行調用，在一定程度上解決了功能可重構的問題，但是整個算法文件還是跑在fpga、dsp中，顆粒度比較大，可重構的靈活性太差。

技術實現要素：

本發明實施例提供了一種算法重構裝置及方法以解決現有技術存在的算法顆粒度大、系統可重構靈活性差的問題。為了對披露的實施例的一些方面有一個基本的理解，下面給出了簡單的概括。該概括部分不是泛泛評述，也不是要確定關鍵/重要組成元素或描繪這些實施例的保護范圍。其唯一目的是用簡單的形式呈現一些概念，以此作為后面的詳細說明的序言。

根據本發明實施例的第一方面，提供了一種算法重構裝置，包括：上位機模塊，軟件通信體系框架(英文全稱：servicecomponentarchitecture，英文簡稱：sca)中間層模塊、基帶處理模塊和射頻模塊；所述上位機模塊，用于將算法分類成至少兩個子算法；所述sca中間層模塊，用于運行sca；所述sca對應所述子算法建立波形應用組件，每個所述波形應用組件用于加載對應的所述子算法；所述上位機模塊，還用于配置所述波形應用組件到自身，所述sca中間層模塊，所述基帶處理模塊和所述射頻模塊中的至少兩個。

可選地，所述子算法包括：可配置算法，通用功能算法和可配置參數算法。

可選地，所述上位機模塊還用于對所述可配置參數算法進行參數配置。

可選地，所述波形應組件包括：可配置算法波形應用組件、通用功能算法波形應用組件和可配置參數算法波形應用組件。

可選地，所述可配置算法波形應用組件配置在所述上位機模塊和sca中間層模塊；所述功能算法波形應用組件配置在所述基帶處理模塊；所述可配置參數波形應用組件配置在所述基帶處理模塊和所述射頻模塊。

根據本發明實施例的第二方面，提供一種算法重構方法，包括：上位機模塊將算法分類成至少兩個子算法；sca中間層模塊運行sca，對應所述子算法建立波形應用組件，每個所述波形應用組件用于加載對應的所述子算法；所述上位機模塊配置所述波形應用組件到自身，所述sca中間層模塊，所述基帶處理模塊和所述射頻模塊中的至少兩個。

可選地，所述子算法包括：可配置算法，通用功能算法和可配置參數算法。

可選地，還包括：所述上位機模塊對所述可配置參數算法進行參數配置。

可選地，所述波形應組件包括：可配置算法波形應用組件，通用功能算法波形應用組件和可配置參數算法波形應用組件。

可選地，所述可配置算法波形應用組件配置在所述上位機模塊和sca中間層模塊；所述功能算法波形應用組件配置在所述基帶處理模塊；所述可配置參數波形應用組件配置在所述基帶處理模塊和所述射頻模塊。

本發明實施例提供的技術方案可以包括以下有益效果：

上位機模塊將算法進行分類成至少兩個子算法，sca中間層模塊對應子算法建立波形應用組件，上位機模塊將波形應用組件配置在上位機模塊，sca中間層模塊、基帶處理模塊和射頻模塊中至少兩個模塊上，算法的顆粒度較小，底層的基帶處理模塊、射頻模塊運行壓力減小，提高系統可重構的靈活性。

應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本發明。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分，示出了符合本發明的實施例，并與說明書一起用于解釋本發明的原理。

圖1是根據一示例性實施例示出的一種算法重構裝置的結構示意圖；

圖2是根據一示例性實施例示出的一種算法重構裝置的結構示意圖；

圖3是根據一示例性實施例示出的一種算法重構方法的框圖；

圖4是根據一示例性實施例示出的一種算法重構方法的框圖。

具體實施方式

以下描述和附圖充分地示出本發明的具體實施方案，以使本領域的技術人員能夠實踐它們。實施例僅代表可能的變化。除非明確要求，否則單獨的部件和功能是可選的，并且操作的順序可以變化。一些實施方案的部分和特征可以被包括在或替換其他實施方案的部分和特征。本發明的實施方案的范圍包括權利要求書的整個范圍，以及權利要求書的所有可獲得的等同物。在本文中，各實施方案可以被單獨地或總地用術語“發明”來表示，這僅僅是為了方便，并且如果事實上公開了超過一個的發明，不是要自動地限制該應用的范圍為任何單個發明或發明構思。本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用于將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素本文中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的結構、產品等而言，由于其與實施例公開的部分相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。

sca是基于corba制定的軟件無線電軟件協議和相應技術標準，通過corba規范實現了軟件總線，為各軟件模塊之間進行數據傳輸與聯系提供的虛擬公共通道和接口。

sca定義了一個實現獨立、開放的軟件框架，支持軟件開發的基本需求，包括了開發軟件的接口規范、應用編程接口、行為規范和準則。本發明的實施例根據sca提供的標準架構來抽象通用硬件平臺，通過模塊化、標準化的方式來克服算法重構顆粒度較大的問題。通過將對應子算法的波形應用組件分布在整個裝置不同的模塊上，降低算法的顆粒度，使通用平臺可以根據功能需求去切換其中至少兩個模塊，也可以對某一個或某幾個參數進行動態配置，達到算法重構的目的。

參閱圖1，為本發明實施例提供的算法重構裝置的結構示意圖。包括上位機模塊1100，sca中間層模塊1200、基帶處理模塊1300和射頻模塊1400。

上位機模塊1100，用于將算法分類成至少兩個子算法。

sca中間層模塊1200，用于運行sca，所述sca對應上位機模塊1100分類后得到的子算法建立波形應用組件，用以加載對應的子算法。

波形應用組件被配置到上位機模塊1100，sca中間層模塊1200，基帶處理模塊1300和射頻模塊1400中的至少兩個模塊。將算法分散在系統的多個模塊中，減小傳統的單一模塊底層的基帶處理模塊或射頻模塊加載算法的壓力，提高系統重構的靈活性。

本實施例提供的裝置，上位機模塊將算法進行分類成至少兩個子算法，sca中間層模塊對應子算法建立波形應用組件，上位機模塊將波形應用組件配置在上位機模塊，sca中間層模塊、基帶處理模塊和射頻模塊中至少兩個模塊上，算法的顆粒度較小，底層的基帶處理模塊、射頻模塊運行壓力減小，提高系統可重構的靈活性。

在一些實施例中，如圖2所示，為多個算法在算法重構裝置的分布示意圖。算法重構裝置包括上位機模塊1100，sca中間層模塊1200、基帶處理模塊1300和射頻模塊1400。

裝置中的上位機模塊1100與sca中間層模塊1200基于corba規范的接口通過局域網(英文全稱：localareanetwork，英文簡稱：lan)總線進行通信，sca中間層模塊1200、基帶處理模塊1300和射頻模塊1400通過cpci總線進行通信。

上位機模塊1100，將算法費累成多個子算法。子算法種類包括：可配置算法，通用功能算法和可配置參數算法，每類子算法可為一個或多個。其中，根據算法可配置要求，可配置算法中對算法數據進行處理的部分算法，需由上位機模塊1100加載，對可重構要求比較高的算法模塊，由sca中間層模塊1200加載。通用功能算法由基帶處理模塊1300加載。可配置參數算法在裝置工作過程中參數變化比較多，由基帶處理模塊1300和射頻模塊1400加載。裝置工作過程中需要修改接收的帶寬、接收的頻點或其他修改配置參數的操作，通過上位機可直接對可配置參數算法進行動態的參數配置，完成算法重構。

sca中間層模塊1200，用于為上位機模塊1100和基帶處理模塊1300，上位機模塊1200和射頻模塊1400之間的通信提供標準接口。sca中間層模塊1200是通過建模軟件spectracx建立的sca中間層的模型，以xml文件和.out文件的形式部署在powerpc上。波形應用組件是在sca中間層模塊1200建立過程針對多個子算法抽象出的軟件組件。子算法與波形應用組件具有一一對應關系，每個子算法對應一個波形應用組件。波形應用組件分布在上位機模塊1100，主控制模塊1200、基帶處理模塊1300和射頻模塊1400。波形應用組件包括可配置算法波形應用組件、功能算法波形應用組件和可配置參數波形應用組件。對應子算法的加載位置進行分布。裝置中各個模塊對子算法的加載，由波形應用組件加載完成。

基帶處理模塊1300，用于加載通用功能算法和可配置參數算法。基帶處理模塊1300，包括fpga芯片和dsp芯片，通用功能算法，由基帶處理模塊1300加載的部分可配置參數算法由編寫專用處理器算法的軟件寫成對應的文件(如對應fpga的是.bit文件，對應dsp的是.out文件)，由sca中間層模塊1200通過標準接口調用驅動將對應的子算法加載到對應的芯片中，由對應的波形應用組件加載。

本實施例提供的裝置，上位機模塊將算法進行分類成至少兩個子算法，sca中間層模塊對應子算法建立波形應用組件，上位機模塊將波形應用組件配置在上位機模塊，sca中間層模塊、基帶處理模塊和射頻模塊中至少兩個模塊上，算法的顆粒度較小，底層的基帶處理模塊、射頻模塊運行壓力減小，提高系統可重構的靈活性。

以下結合通信系統中的具體實施例對算法重構裝置進行描述。將軟件功能算法分成可配置算法、通用功能算法和可配置參數算法。通用功能算法對應在通信系統中的脈沖調制、帶通調制、解調和采樣等基本功能項；可配置算法對應通信系統中信源編碼、信道編碼、頻率擴展等可選功能項；可配置參數算法對應通信系統中如射頻模塊的接收頻率、接收帶寬等可修改參數。

通用功能算法由編寫專用處理器算法的軟件寫成對應的文件(如對應fpga的是.bit文件，對應dsp的是.out文件)，加載到基帶處理模塊1300中的fpga或dsp芯片上。

可配置算法主要分布在上位機模塊1100和sca中間層模塊1200。首先將可配置算法分為正交相移鍵控(英文全稱：quadraturephaseshiftkeyin，英文簡稱：qpsk)，fm等幾個波形算法，根據算法可配置要求，分解為兩部分，一部分為對算法數據進行處理的軟件功能算法分布在上位機模塊1100，另一部分為對可重構要求比較高的軟件功能算法分布在sca中間層模塊。

以調頻(英文全稱：frequencymodulation，英文簡稱：fm)的接收算法為例，將對應fm信號的下變頻、抽取、解調這幾部分小顆粒度算法放在基帶處理模塊1300上實現。

可配置參數算法由射頻模塊1400和基帶處理模塊1300加載。根據軟件功能算法實現的需要，將指定的參數通過上位機模塊1100的控制動態的配置給射頻模塊1400或基帶處理模塊1300，使整個算法的可重構顆粒度更小，更加完善。

以fm信號的接收為例，信號接收過程中需要修改接收的帶寬及接收的頻點，通過上位機模塊1100可直接進行動態的參數配置，完成系統算法的重構。

射頻模塊1400是射頻的接收與發射模塊，射頻模塊1400的頻點和帶寬可配置。

與前述裝置實施例相對應，參見圖3，本發明實施例提供的一種算法重構方法包括如下步驟。

步驟s301，上位機模塊將算法分類成至少兩個子算法。

上位機模塊將算法分類成至少兩個子算法，降低運算復雜程度，提高系統算法重構能力。

步驟s302，sca中間層模塊運行sca，對應所述子算法建立波形應用組件，每個所述波形應用組件用于加載對應的所述子算法。

步驟s303，所述上位機模塊配置所述波形應用組件到自身，所述sca中間層模塊，所述基帶處理模塊和所述射頻模塊中的至少兩個。

波形應用組件被配置到上位機模塊，sca中間層模塊，基帶處理模塊和射頻模塊中的至少兩個模塊。將算法分散在系統的多個模塊中，減小傳統的單一模塊底層的基帶處理模塊或射頻模塊加載算法的壓力，提高系統重構的靈活性。

本發明實施例提供的算法重構方法，上位機模塊將算法進行分類成至少兩個子算法，sca中間層模塊對應子算法建立波形應用組件，上位機模塊將波形應用組件配置在上位機模塊，sca中間層模塊、基帶處理模塊和射頻模塊中至少兩個模塊上，算法的顆粒度較小，底層的基帶處理模塊、射頻模塊運行壓力減小，提高系統可重構的靈活性。

在理一些實施例中，參見圖4，算法重構方法包括。

步驟s401，上位機模塊將算法分類成至少兩個子算法。

上位機模塊將算法分類成至少兩個子算法，降低運算復雜程度，提高系統算法重構能力。子算法包括：可配置算法，通用功能算法和可配置參數算法。其中，根據算法可配置要求，可配置算法中對算法數據進行處理的部分算法，需由上位機模塊加載，對可重構要求比較高的算法模塊，由sca中間層模塊加載。通用功能算法由基帶處理模塊加載。可配置參數算法在裝置工作過程中參數變化比較多，由基帶處理模塊和射頻模塊加載。裝置工作過程中需要修改接收的帶寬或接收的頻點，通過上位機可直接對可配置參數算法進行動態的參數配置，完成算法重構。

步驟s402，sca中間層模塊運行sca，對應所述子算法建立波形應用組件，每個所述波形應用組件用于加載對應的所述子算法。

步驟s403，所述上位機模塊配置所述波形應用組件到自身，所述sca中間層模塊，所述基帶處理模塊和所述射頻模塊中的至少兩個。

波形應用組件是在sca中間層模塊建立過程針對多個子算法抽象出的軟件組件。子算法與波形應用組件具有一一對應關系，每個子算法對應一個波形應用組件。波形應用組件分布在上位機模塊，主控制模塊、基帶處理模塊和射頻模塊。波形應用組件包括可配置算法波形應用組件、功能算法波形應用組件和可配置參數波形應用組件。對應子算法的加載位置進行分布。裝置中各個模塊對子算法的加載，由波形應用組件加載完成。波形應用組件被配置到上位機模塊，sca中間層模塊，基帶處理模塊和射頻模塊中的至少兩個模塊。將算法分散在系統的多個模塊中，減小傳統的單一模塊底層的基帶處理模塊或射頻模塊加載算法的壓力，提高系統重構的靈活性。

步驟s404，所述上位機模塊對所述可配置參數算法進行參數配置。

裝置工作過程中需要修改接收的帶寬、接收的頻點或其他修改配置參數的操作，通過上位機可直接對可配置參數算法進行動態的參數配置，完成算法重構。

本實施例提供的算法重構方法，上位機模塊將算法進行分類成至少兩個子算法，sca中間層模塊對應子算法建立波形應用組件，上位機模塊將波形應用組件配置在上位機模塊，sca中間層模塊、基帶處理模塊和射頻模塊中至少兩個模塊上，算法的顆粒度較小，底層的基帶處理模塊、射頻模塊運行壓力減小，提高系統可重構的靈活性。

應當理解的是，本發明并不局限于上面已經描述并在附圖中示出的流程及結構，并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本發明的范圍僅由所附的權利要求來限制。