用于多處理器軟件無線電的CORBA

CORBA ORB和SCA

一個CORBA ORB是一個軟件產(chǎn)品，例如來自目標接口的ORBexpress RT，能夠使設計師簡化分布式軟件的研發(fā)，構建可升級的、高效的和健壯的應用，并縮短總的研發(fā)時間。一個典型的SCA SDR構建在一個ORB的分布式通信業(yè)務和一個實時操作系統(tǒng)之上。SCA所提供的多功能要求有一個復雜的軟件平臺，該平臺占據(jù)大量的無線計算資源，并給體積、重量和功率(SWAP)提出了約束條件。這就是對于小型的SDR設計來說，為什么小的footprint和低功率ORB非常重要的一個原因：即減小了系統(tǒng)的SWAP。

目前SDR的發(fā)展趨勢是趨向更加小型化。有許多方法來減小SCA實現(xiàn)的尺寸并改進其性能，從而能夠在更小的低功率手持設備中實現(xiàn)SDR。有兩種正在進行的方法就是“SCA-Lite”和用FPGA實現(xiàn)的CORBA ORB。

SCA Lite

符合SCA的架構能夠提供幾個優(yōu)點：包括軟件復用，能降低生產(chǎn)成本的公共硬件和軟件平臺，以及現(xiàn)場可升級性能。同時，一些用戶和開發(fā)商更加關注符合SCA架構的尺寸、成本和功率。對SDR感興趣的一些公司對目前的SCA不滿足其計劃采用SDR的超小型產(chǎn)品的需求表示關注。與SDR論壇(/upload_files/57/HLRiyD070829112948460.jpg" width=454 />

圖1：FPGA上的CORBA方案架構。

多處理器平臺

像SDR這類的信號處理系統(tǒng)通常包括多種類型的處理器，例如DSP，GPP和FPGA。這些功能各異的處理器必須相互協(xié)作，從而帶來了許多挑戰(zhàn)。最顯著的是，各種硬件架構、操作系統(tǒng)和工具語言之間的通信將帶來大量的工程問題，這些問題中充滿了一些影響性能、安全和數(shù)據(jù)完整性的微妙行為。

不過，利用GPP、DSP和FPGA上的CORBA，能夠為上述所有三種類型的處理器提供COTS解決方案和公用的通信架構。與目前用來連接FPGA和GPP以及DSP的定制GPP到FPGA的橋接方案相比，該架構提供了如下幾個優(yōu)點：

1. 促進了目標移動性和位置透明性；

2. 通過限制系統(tǒng)的尺寸、重量和功率改善吞吐量；

3. 允許設計師采用高性能的COTS方案，而無需大量投資于定制硬件和軟件的定制方案，見圖2。

圖2：新一代的全CORBA并符合SCA無線電的架構。

CORBA在多處理器系統(tǒng)中的作用

CORBA ORB提供了位置透明性和處理移動性這兩個功能，促進了SDR的靈活性。位置透明性方便了處理器技術中的功能或邏輯塊的搬移。這就使得在同一處理器與在遠程處理器中調(diào)用對象相比沒有什么差別。工程師可以重新分配邏輯，而無需重新從頭設計系統(tǒng)。從而大大節(jié)省了時間，導致了更快的上市時間，以及騰出時間實現(xiàn)不同的版本來使產(chǎn)品具備更好的適應性。處理移動性平衡了位置透明性，使得設計師可以容易地將邏輯轉移到另一個處理器中。

這就意味著，設計師一開始可以在他們的工作站上構建SDR，然后很容易地將部件一塊塊轉移到GPP、DSP和FPGA上，來優(yōu)化系統(tǒng)總性能。

恰當?shù)睦樱篖yrtech、Xilinx和TI的小型SCA研發(fā)平臺

去年，Lyrtech、Xilinx和TI發(fā)布了一個小型規(guī)格(SFF)的SCA研發(fā)平臺，解決了軍用、公共安全和商用市場上非常輕便的SDR的需求。該SFF SCA研發(fā)平臺只具有CORBA ORB的功能，支持GPP、DSP和FPGA。

ORBexpress FPGA完全是為FPGA而構建的，并全面支持Xilinx Virtex-4和Virtex-5系列的產(chǎn)品架構的部分重新配置。ORBexpress RT，作為目前世界上ORB最快和最小的標桿，實際上在每個主要的SDR項目中都有采用。它支持1200多個不同的二進制平臺，包括了每個主要的RTOS和處理器系列。ORBexpress DSP的footprint和速度被優(yōu)化得最適合于DSP。ORBexpress DSP和ORBexpress RT一并支持TI的達芬奇SoC，該SoC構成了Lyrtech的硬件架構。該達芬奇芯片由TI 64x+DSP核和一個單獨的物理處理器中的ARM GPP構成。

ORBexpress系列使得ARM、DSP和FPGA處理資源被視為同等處理的流線型研發(fā)，從而導致了快速的上市時間。該SFF SCA研發(fā)平臺是業(yè)界第一個支持FPGA上的CORBA的開發(fā)平臺，提供的性能比運行在GPP上的軟件增強了高達100倍。

本文小結：

隨著SCA的成熟和無線電構建者在開發(fā)和配置基于SCA無線電方面經(jīng)驗的獲取，設計師日益依賴COTS方案。設計師已經(jīng)正在使用由Lyrtech、Spectrum Signal和ISR Technologies等公司提供的綜合性COTS開發(fā)平臺(硬件，操作系統(tǒng)，對象請求代理，SCA內(nèi)核框架和SDR開發(fā)工具集)。這些綜合平臺使得研究人員和開發(fā)者能夠即時構建波形，并大量減少了時間，還降低了開發(fā)一個SDR的風險。目標對象接口系統(tǒng)-提供業(yè)界領先的小footprint、高性能的CORBA ORB-實現(xiàn)了TI和Xilinx的合作，優(yōu)化了DSP和FPGA上的ORBexpress。目標對象接口還在SCA內(nèi)核框架方面整合了核框架提供商，如Communications Research Centre(CRC)和Harris公司，從而實現(xiàn)了超小的SCA。此外，目標對象接口還正在繼續(xù)與SDR工具提供商(如Zeligsoft和CRC公司)合作，以便開發(fā)出能夠加速SDR上市時間的綜合開發(fā)工具。

注釋：什么是CORBA？

CORBA是一個開放的、由對象管理小組(OMG)聯(lián)盟制訂的供應商中立的標準。CORBA使稱為對象的程序塊能夠與網(wǎng)絡上的其他程序相互通信-而不管這些程序用的是什么編程語言，在什么操作系統(tǒng)上運行，以及它們在系統(tǒng)中的具體位置。

CORBA經(jīng)常被描述成一個“軟件總線”，因為它是一個基于軟件的通信接口，通過該接口來定位和訪問目標對象。

本文來源：電子工程專輯作者：Objective Interface Systems公司 Joe Jacob