CN109547355B - 一种基于万兆以太网口接收机的存储解析装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于万兆以太网口接收机的存储解析装置及方法，属于无线通讯技术领域，本发明通过前、后端模块分离，配合万兆以太网口进行接口通信，解决之前母版总线通信传输接口瓶颈问题；同时，分离模式设计增强后端数据处理灵活性，提高数据处理聚合度，降低装置设备成本；在后端以太网口接收处理过程中，通过内存循环组包缓存方式和内存文件映射缓存方式实现了后端网口数据流的实时存储功能，保证了接收端能够完整接收高速率数据流能力；在后端接数据解析处理过程中，通过多显示块的内存循环组包缓存方式、内存文件映射缓存方式和同步调度算法实现了后端数据高速解析功能保证了接收机装置的解析显示能力，提高了与用户间的友好交互能力。
Description
技术领域
本发明属于无线通讯技术领域，具体涉及一种基于万兆以太网口接收机的存储解析装置及方法。
背景技术
移动通信自诞生以来，经过三十多年的爆发式增长，已成为连接人类社会的基础信息网络。移动通信的发展不仅深刻改变了人们的生活方式，而且已成为推动国民经济发展、提升社会信息化水平的重要引擎。随着4G进入成熟商用阶段，面向2020年及未来的第五代移动通信(5G)已成为全球研发热点。在5G愿景中，明确的典型场景包括低时延高可靠、热点高容量和高速移动、低功耗大连接等场景，这些场景的实现对基站侧和终端侧的接收机设计提出非常高的要求。在目前5G研发技术试验阶段，如何通过设计实现一类高性能的接收机及相应的关键技术方法对实现和验证5G关键技术具有重要意义。
由于5G通信新技术对天线数、频谱带宽和物理层新算法等方面进行改进突破，之前通常的接收机装置很难满足如此大数据、高速率处理的要求。常用接收机模型是射频、中频、基带和母版总线传输方式来进行数据处理传输，但是随着Massive MIMO、Massiva CA等测试场景的出现，通过这种方式很难再进行大数据量的并行处理分析显示，更无法实现在5G复杂应用场景上形成一个通用测试方法。
另一方面，常用的万兆以太网口通信接口来持续处理实时性、高速率数据流难度比较大，很容易造成数据包的丢失和乱序。同时针对Gbit级以上且是一个持续传输场景，常用的接收、解析和更新顺序式方法处理难度也比较大，很容易造成解析失败或者显示卡顿等问题。所以，如何针对这一情况进行有效的改进处理，并提高接收机仪器本身对数据的实时处理解析，提升仪表用户的交互体验，也是解决整个接收机装置能否成功的关键所在。
发明内容
针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种基于万兆以太网口接收机的存储解析装置及方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于万兆以太网口接收机的存储解析装置，包括前端数据采集处理模块和后端接收机处理显示模块两大部分；其中，
前端数据采集处理模块，包括射频接收模块、中频模块和基带处理模块；
射频接收模块，包括信号处理变频模块、本振阵列模块和信号通路切换模块；
本振阵列模块，被配置为用于产生本振信号，频率为400MHz-6GHz；
信号处理变频模块，被配置为用于对接收的无线信号进行放大、滤波后，与本振阵列产生的本振信号进行下变频处理，下变频到153.6MHz频点处；
信号通路切换模块，被配置为用于对下变频后的信号进行选择切换和滤波处理；
中频模块，包括A/D转换模块、中频信号处理变换模块、信号解映射转换处理模块和物理层同步预处理模块；
A/D转换模块，被配置为用于对输出的8路153.6MHz中频模拟信号进行模数转换；
中频信号处理变换模块，被配置为用于对转换后的数字信号进行放大、滤波和CIC插值处理；
信号解映射转换处理模块，被配置为用于对插值处理后的信号进行信号解映射处理以及FFT频域处理，转化成IQ两路信号；
物理层同步预处理模块，被配置为用于对经过信号解映射转换处理模块处理后的信号进行同步头调整和物理层预解析参考信号处理；
基带处理模块，包括物理层模块、高层协议模块、调度分析控制接口模块以及解析结果参数模块；
物理层模块，被配置为用于对物理层的各个信道进行解析处理，信道包括PSS(Primary Synchronization Signal，主同步信号)、SSS(Secondary SynchronizationSignal，辅同步信号)、PBCH(Physical Broadcast Channel，物理广播信道)、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel，物理下行共享信道)和PUSCH(Physical UplinkShared Channel，物理上行共享信道)信道；
高层协议模块，被配置为用于对MAC(Medium Access Control，介质访问控制)/RLC(Radio Link Control，无线链路控制)/PDCP(Packet Data Convergence Protocol，分组数据汇聚协议)/RRC(Radio Resource Control，无线资源控制)/NAS(Non-AccessStratum，非接入层)层信令消息进行解码处理；
调度分析控制接口模块，被配置为用于和中频模块进行同步控制，并对物理层模块、高层协议模块进行调度分析；
解析结果参数模块，被配置为用于对物理层解析参数、协议栈侧的RRC/NAS解析信令、协议栈解析的IP数据流进行缓存存储转发处理；
后端接收机处理显示模块，包括万兆网口接收机处理模块和UI界面显示模块；
万兆网口接收机处理模块，包括网口接收线程模块、数据解析处理线程模块和解析结果显示更新线程模块；
网口接收线程模块，被配置为用于对万兆以太网口的数据进行接收存储；
数据解析处理线程模块，被配置为用于对网口数据进行解析处理；
解析结果显示更新线程模块，被配置为用于对解析后的结果参数进行显示刷新，包括时域频域数据的曲线绘制和参数显示、物理层参数的参数显示、协议层的MAC/RLC/PDCP/RRC/NAS信令解码显示。
此外，本发明还提到一种基于万兆以太网口接收机的存储解析方法，该方法采用如上所述的一种基于万兆以太网口接收机的存储解析装置，具体包括如下步骤：
步骤1：射频接收模块，接收天线采集到空间无线信号，通过本振阵列模块，产生频率为400MHz-6GHz的本振信号，输出至信号处理变频模块；信号处理变频模块，对接收的无线信号进行放大、滤波，然后与本振阵列产生的本振信号进行下变频处理，下变频到153.6MHz频点处；通过信号通路切换模块，对下变频后的信号进行选择切换和滤波处理；
步骤2：中频模块，对射频接收模块传输来的153.6MHz模拟中频信号，通过A/D转换模块，进行模数转换；通过中频信号处理变换模块，对转换后的数字信号进行放大、滤波和CIC插值处理；通过信号解映射转换处理模块，对插值处理后的信号进行信号解映射处理以及FFT频域处理，转化成IQ两路信号；在转化过程中，通过物理层同步预处理模块，对经过信号解映射转换处理模块处理后的信号进行同步头调整和物理层预解析参考信号处理；
步骤3：基带处理模块，对中频模块传输来的中频数字IQ数据，首先物理层模块会配合调度分析控制接口模块进行物理层的同步处理，一旦同步上，则分别进行PSS、SSS、PBCH、PDSCH、PUSCH信道解析处理，期间，部分参数会传输到高层协议模块进行高层协议的解析处理，然后再反馈到物理层模块进行配置处理，同时通过调度分析控制接口模块进行同步调度处理；解析结果参数模块，对物理层模块和高层协议模块中的参数，包括时域频域数据、物理层参数、协议层的MAC/RLC/PDCP/RRC/NAS信令以及IP业务数据流，进行汇总处理，以及数据的存储及转发处理，通过万兆以太网接口发送到后端接收机处理显示模块中的网口接收线程模块中；
步骤4：在后端接收机处理显示模块中，首先通过网口接收线程模块，基于UDP方式和前端数据采集处理模块中的基带处理模块交互通信，使用基于应用层面的标准套接字实现网口数据流的接收和发送通信传输，实现平台是基于高速x86的Windows服务器平台，基于传输通信使用的是recvfrom和sendto函数实现网口的接收和发送数据；
步骤5：网口接收线程模块，通过循环组包模块，对接收到的数据流进行循环组包处理：通过构造循环数据包进行一级内存缓存操作；同时，使用多线程方式进行循环数据包的文件存储处理，其中，循环数据包组包和文件存储的具体实现过程如下：
步骤5.1：开辟一个一维数组char szStream[N1*N2]，即N1行，每行N2字节数据流；通过使用nHead，nTail两个变量来维护当前缓存szStream的使用情况，nHead标识已被占用缓存的开始行标号，nTail标识已被占用缓存的结束行标号；
步骤5.2：网口接收线程模块，每接收到一个数据包，则拷贝数据包到缓存的szStream起始位置偏移nTail*N2位置处，同时移动已占用缓存标识nTail加1，即nTail＝nTail+1；
步骤5.3：缓存数据文件存储，文件操作是通过多线程技术和内存映射文件处理方法来实现的；其中，内存映射文件处理方法是通过包括CreateFileMapping、MapViewOfFile、UnmapViewOfFile在内的函数实现完成的；定义每次保存Ns个数据包到本地缓存文件模块中，通过多线程内存映射方式保存szStream+(nHead*N2)位置处后的Ns*N2个数据点到本地缓存文件模块，保存完成后移动已缓存数据头部nHead位置，即nHead＝nHead+Ns，继续循环进行下一次数据包的文件存储，直至nHead和nTial相等；
步骤5.4：若nHead或nTail超过N1，则重新进行赋值，即nHead(nTail)＝nHead(nTail)％N1，一直循环读取网口数据，重复进行步骤5.2-5.4；
步骤6：数据解析处理线程模块，对步骤5中本地缓存文件模块中的文件进行读取数据流操作，然后再进行应用层面的数据解析处理，包括时域频域数据的曲线绘制和参数显示、物理层参数的参数显示、协议层的MAC/RLC/PDCP/RRC/NAS信令解码显示，通过对这些内容的解析处理后形成显示参数，最终提交至解析结果显示更新线程模块；
步骤7：由于显示参数及显示模块的多样性，在步骤6完成显示参数后，通过统计信息缓存显示缓存模块进行统计信息缓存显示缓存、通过波形曲线显示缓存模块进行波形曲线显示缓存、通过信令参数缓存模块进行信令参数缓存，然后依次通过显示缓存循环组包模块进行显示缓存循环组包处理、通过本地显示缓存文件模块进行本地显示缓存文件处理，实现显示参数缓存功能处理，处理后的显示结果存储在本地对应的统计信息缓存显示缓存文件、波形曲线显示缓存文件和信令参数缓存文件中；
步骤8：通过同步调度算法模块，保证数据解析处理线程模块和显示缓存组包模块的同步处理，保证数据解析处理线程模块和显示缓存组包模块间的处理速率匹配；
步骤9：通过解析结果显示更新线程模块，对步骤7存储在本地对应的统计信息缓存显示缓存文件、波形曲线显示缓存文件和信令参数缓存文件直接进行更新处理，通过检测各个独立缓存文件的内容进行刷新结果操作，分别进行统计信息显示、波形曲线绘制更新和信令参数更新操作，最终完成整个后端数据的接收、分析处理和显示工作。
本发明所带来的有益技术效果：
(1)本发明通过前端、后端模块分离，配合万兆以太网口进行接口通信，解决了之前通过母版总线通信方式进行传输的接口瓶颈问题，保证整个接收机装置能够进行高速率数据流的整体接收。同时，这种分离模式也增强了后端数据处理的灵活性，在进行多种复杂场景验证测试过程中，可以复用后端处理模块，提高了数据的聚合度，降低了整体装置仪表设备的成本。
(2)在后端接收机接收处理模块的以太网口接收处理过程中，通过一级内存循环组包缓存方式和一级内存文件映射缓存方式，实现了后端万兆以太网口数据流的实时存储，保证了接收端能够完整接收高速率数据流。
(3)在后端接收机接收处理模块的数据解析处理过程中，通过一级多显示块的内存循环组包缓存方式、一级内存文件映射缓存方式和一个同步调度算法，实现了后端数据高速解析功能，保证了整个接收机装置的解析显示能力，提高了与用户间的友好交互能力。
附图说明
图1为本发明基于万兆以太网口接收机装置的硬件原理框图。
图2为本发明的接收机实时存储及快速解析处理方法原理框图。
图3为本发明的循环组包过程示意图。
图4为本发明的显示缓存循环组包过程示意图。
图5为本发明的多线程内存文件映射处理示意图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
实施例1：
一种基于万兆以太网口接收机的存储解析装置，如图1所示，包括前端数据采集处理模块和后端接收机处理显示模块两大部分；其中，
前端数据采集处理模块，包括射频接收模块、中频模块和基带处理模块；
射频接收模块，包括信号处理变频模块、本振阵列模块和信号通路切换模块；
本振阵列模块，被配置为用于产生本振信号，频率为400MHz-6GHz；
信号处理变频模块，被配置为用于对接收的无线信号进行放大、滤波后，与本振阵列产生的本振信号进行下变频处理，下变频到153.6MHz频点处；
信号通路切换模块，被配置为用于对下变频后的信号进行选择切换和滤波处理；
中频模块，包括A/D转换模块、中频信号处理变换模块、信号解映射转换处理模块和物理层同步预处理模块；
A/D转换模块，被配置为用于对输出的8路153.6MHz中频模拟信号进行模数转换；
中频信号处理变换模块，被配置为用于对转换后的数字信号进行放大、滤波和CIC插值处理；
信号解映射转换处理模块，被配置为用于对插值处理后的信号进行信号解映射处理以及FFT频域处理，转化成IQ两路信号；
物理层同步预处理模块，被配置为用于对经过信号解映射转换处理模块处理后的信号进行同步头调整和物理层预解析参考信号处理；
基带处理模块，包括物理层模块、高层协议模块、调度分析控制接口模块以及解析结果参数模块；
物理层模块，被配置为用于对物理层的各个信道进行解析处理，信道包括PSS、SSS、PBCH、PDSCH和PUSCH(PSS，Primary Synchronization Signal，主同步信号；SSS，Secondary Synchronization Signal，辅同步信号；PBCH，Physical Broadcast Channel，物理广播信道；PDSCH，Physical Downlink Shared Channel，物理下行共享信道；PUSCH，Physical Uplink Shared Channel，物理上行共享信道)信道；
高层协议模块，被配置为用于对MAC/RLC/PDCP/RRC/NAS(MAC，Medium AccessControl,介质访问控制；RLC，Radio Link Control，无线链路控制；PDCP，Packet DataConvergence Protocol，分组数据汇聚协议；RRC，Radio Resource Control，无线资源控制；NAS，Non-Access Stratum，非接入层)层信令消息进行解码处理；
调度分析控制接口模块，被配置为用于和中频模块进行同步控制，并对物理层模块、高层协议模块进行调度分析；
解析结果参数模块，被配置为用于对物理层解析参数、协议栈侧的RRC/NAS解析信令、协议栈解析的IP数据流进行缓存存储转发处理；
后端接收机处理显示模块，包括万兆网口接收机处理模块和UI界面显示模块；
万兆网口接收机处理模块，包括网口接收线程模块、数据解析处理线程模块和解析结果显示更新线程模块；
网口接收线程模块，被配置为用于对万兆以太网口的数据进行接收存储；
数据解析处理线程模块，被配置为用于对网口数据进行解析处理；
解析结果显示更新线程模块，被配置为用于对解析后的结果参数进行显示刷新，包括时域频域数据的曲线绘制和参数显示、物理层参数的参数显示、协议层的MAC/RLC/PDCP/RRC/NAS信令解码显示。
实施例2：
在上述实施例的基础上，本发明还提到一种基于万兆以太网口接收机的存储解析方法，具体包括如下步骤：
步骤1：射频接收模块，接收天线采集到空间无线信号，首先进行前置放大器进行信号放大处理，然后进行滤波处理，再进行下变频处理过程变频到153.6MHz频点处，其中，下变频处理过程通过高性能本振阵列产生的本振信号和接收信号进行混频处理。最后，通过信号通路切换过程，进行信号的选择切换、滤波处理等过程，其中，信号通路切换模块是并行进行8路接收通道的信号处理的。
步骤2：中频模块，针对射频接收模块传输来的模拟153.6MHz中频信号，首先进行数模转化处理过程，通过122.88MHz采样率信号进行采样处理，转化成数字信号。然后再进行数字信号放大处理、数字滤波处理和CIC插值等处理。最后针对每一路接收信号进行信号解映射处理过程，转化成IQ两路信号及相关的FFT频域处理过程。同时，在转化过程中，物理层同步预处理模块会同步进行相关的部分预处理过程，包括同步头调整、物理层预解析参考信号等处理，部分参数会和基带处理模块进行交互处理过程。其中，信号解映射、转换处理模块会并行进行8路接收中频数字信号的处理过程，最后进行串并转换传输到基带处理模块中进行后续的处理过程。
步骤3：基带处理模块，针对中频模块传输来的中频数字IQ数据，首先物理层模块会配合调度、分析控制接口模块进行物理层的同步处理，一旦同步上，则分别进行PSS、SSS、PBCH、PDSCH、PUSCH等信道解析处理过程，期间，部分参数会传输到高层协议模块进行高层协议的解析处理过程，然后再反馈到物理层进行配置处理过程，这个过程也会通过调度、分析控制接口进行同步调度处理。针对物理层模块和高层协议模块中的参数，包括时域频域数据、物理层参数、协议层的MAC/RLC/PDCP/RRC/NAS等信令以及IP业务数据流等数据都会到解析结果参数模块汇总处理，然后再进行数据的存储及转发处理过程，通过万兆以太网接口发送到后端接收机处理显示模块中的网口接收线程模块中；
步骤4：在后端接收机处理显示模块中，首先通过万兆网口接收线程模块，基于UDP方式和前端数据采集处理模块中的基带处理模块交互通信，使用基于应用层面的标准套接字实现网口数据流的接收和发送通信传输，实现平台是基于高速x86的Windows服务器平台，基于传输通信使用的是recvfrom和sendto函数实现网口的接收和发送数据功能；
步骤5：网口接收线程模块，如图2所示，首先进行循环组包模块处理，接收到的数据流进行循环组包处理：首先通过构造循环数据包进行一级内存缓存操作。同时，使用多线程方式再进行循环数据包的文件存储处理，保证整个原始网口数据不会丢失，其中，如图3和图4所示，循环数据包组包和文件存储的具体实现过程如下：
步骤5.1：开辟一个一维数组char szStream[N1*N2]，即N1行，每行N2字节数据流；通过使用nHead，nTail两个变量来维护当前缓存szStream的使用情况，nHead标识已被占用缓存的开始行标号，nTail标识已被占用缓存的结束行标号；
步骤5.2：通过网口接收线程模块，每接收到一个数据包，则拷贝数据包到缓存的szStream起始位置偏移nTail*N2位置处，同时移动已占用缓存标识nTail加1，即nTail＝nTail+1；
步骤5.3：缓存数据文件存储，如图4所示，文件操作是通过多线程技术和内存映射文件处理方法来实现的。其中，内存映射文件处理方法是通过包括CreateFileMapping、MapViewOfFile、UnmapViewOfFile在内的函数实现完成的；定义每次保存Ns个数据包到本地文件中，通过多线程内存映射方式保存szStream+(nHead*N2)位置处后的Ns*N2个数据点到本地存储文件，保存完成后移动已缓存数据头部nHead位置，即nHead＝nHead+Ns，继续循环进行下一次数据包的文件存储，直至nHead和nTial相等；
步骤5.4：若nHead或nTail超过N1，则重新进行赋值，即nHead(nTail)＝nHead(nTail)％N1，一直循环读取网口数据，重复进行5.2～5.4过程。
步骤6：数据解析处理线程模块，对步骤5中万兆网口接收数据进行本地缓存的文件进行读取数据流操作，然后再进行应用层面的数据解析处理过程，包括时域频域数据的曲线绘制和参数显示、物理层参数的参数显示、协议层的MAC/RLC/PDCP/RRC/NAS等信令解码显示，通过对这些内容的解析处理后形成显示参数，最终提交至解析结果显示更新线程模块；
步骤7：显示缓存循环组包模块和本地显示缓存文件模块，如图2所示，由于显示参数及显示模块的多样性，在步骤6完成显示参数后，针对每一类的显示过程都依次再进行显示缓存循环组包处理和本地显示缓存文件处理，其中，如图5所示，每一类的显示过程具体分别为统计信息缓存模块、波形曲线显示缓存模块和信令参数缓存模块。通过再一次的一级内存缓存配合一级文件缓存方式可以实现显示参数缓存功能处理，保证了界面显示刷新的流畅性和独立性，处理后的显示结果存储在本地对应的统计信息缓存显示缓存文件、波形曲线显示缓存文件和信令参数缓存文件中；
步骤8：通过同步调度算法模块，保证数据解析处理线程模块和显示缓存组包模块的同步处理，保证数据解析处理线程模块和显示缓存组包模块间的处理速率匹配；在同步调度实现过程中，是通过监测缓存率和解析率值来进行相关的算法处理，然后再进行线程的执行时间片调度处理；
步骤9：通过解析结果显示更新线程模块，对步骤7存储在本地对应的统计信息缓存显示缓存文件、波形曲线显示缓存文件和信令参数缓存文件直接进行更新处理，通过检测各个独立缓存文件的内容进行刷新结果操作，分别进行统计信息显示、波形曲线绘制更新和信令参数更新操作，最终完成整个后端数据的接收、分析处理和显示工作。
Claims (2)
1.一种基于万兆以太网口接收机的存储解析装置，其特征在于：包括前端数据采集处理模块和后端接收机处理显示模块两大部分；其中，
前端数据采集处理模块，包括射频接收模块、中频模块和基带处理模块；
射频接收模块，包括信号处理变频模块、本振阵列模块和信号通路切换模块；
本振阵列模块，被配置为用于产生本振信号，频率为400MHz-6GHz；
信号处理变频模块，被配置为用于对接收的无线信号进行放大、滤波后，与本振阵列产生的本振信号进行下变频处理，下变频到153.6MHz频点处；
信号通路切换模块，被配置为用于对下变频后的信号进行选择切换和滤波处理；
中频模块，包括A/D转换模块、中频信号处理变换模块、信号解映射转换处理模块和物理层同步预处理模块；
A/D转换模块，被配置为用于对输出的8路153.6MHz中频模拟信号进行模数转换；
中频信号处理变换模块，被配置为用于对转换后的数字信号进行放大、滤波和CIC插值处理；
信号解映射转换处理模块，被配置为用于对插值处理后的信号进行信号解映射处理以及FFT频域处理，转化成IQ两路信号；
物理层同步预处理模块，被配置为用于对经过信号解映射转换处理模块处理后的信号进行同步头调整和物理层预解析参考信号处理；
基带处理模块，包括物理层模块、高层协议模块、调度分析控制接口模块以及解析结果参数模块；
物理层模块，被配置为用于对物理层的各个信道进行解析处理，信道包括PSS、SSS、PBCH、PDSCH和PUSCH信道；
高层协议模块，被配置为用于对MAC/RLC/PDCP/RRC/NAS层信令消息进行解码处理；
调度分析控制接口模块，被配置为用于和中频模块进行同步控制，并对物理层模块、高层协议模块进行调度分析；
解析结果参数模块，被配置为用于对物理层解析参数、协议栈侧的RRC/NAS解析信令、协议栈解析的IP数据流进行缓存存储转发处理；
后端接收机处理显示模块，包括万兆网口接收机处理模块和UI界面显示模块；
万兆网口接收机处理模块，包括网口接收线程模块、数据解析处理线程模块和解析结果显示更新线程模块；
网口接收线程模块，被配置为用于对万兆以太网口的数据进行接收存储；
数据解析处理线程模块，被配置为用于对网口数据进行解析处理；
解析结果显示更新线程模块，被配置为用于对解析后的结果参数进行显示刷新，包括时域频域数据的曲线绘制和参数显示、物理层参数的参数显示、协议层的MAC/RLC/PDCP/RRC/NAS信令解码显示。
2.一种基于万兆以太网口接收机的存储解析方法，其特征在于：采用如权利要求1所述的一种基于万兆以太网口接收机的存储解析装置，具体包括如下步骤：
步骤1：射频接收模块，接收天线采集到空间无线信号，通过本振阵列模块，产生频率为400MHz-6GHz的本振信号，输出至信号处理变频模块；信号处理变频模块，对接收的无线信号进行放大、滤波，然后与本振阵列产生的本振信号进行下变频处理，下变频到153.6MHz频点处；通过信号通路切换模块，对下变频后的信号进行选择切换和滤波处理；
步骤2：中频模块，对射频接收模块传输来的153.6MHz模拟中频信号，通过A/D转换模块，进行模数转换；通过中频信号处理变换模块，对转换后的数字信号进行放大、滤波和CIC插值处理；通过信号解映射转换处理模块，对插值处理后的信号进行信号解映射处理以及FFT频域处理，转化成IQ两路信号；在转化过程中，通过物理层同步预处理模块，对经过信号解映射转换处理模块处理后的信号进行同步头调整和物理层预解析参考信号处理；
步骤3：基带处理模块，对中频模块传输来的中频数字IQ数据，首先物理层模块会配合调度分析控制接口模块进行物理层的同步处理，一旦同步上，则分别进行PSS、SSS、PBCH、PDSCH、PUSCH信道解析处理，期间，部分参数会传输到高层协议模块进行高层协议的解析处理，然后再反馈到物理层模块进行配置处理，同时通过调度分析控制接口模块进行同步调度处理；解析结果参数模块，对物理层模块和高层协议模块中的参数，包括时域频域数据、物理层参数、协议层的MAC/RLC/PDCP/RRC/NAS信令以及IP业务数据流，进行汇总处理，以及数据的存储及转发处理，通过万兆以太网接口发送到后端接收机处理显示模块中的网口接收线程模块中；
步骤4：在后端接收机处理显示模块中，首先通过网口接收线程模块，基于UDP方式和前端数据采集处理模块中的基带处理模块交互通信，使用基于应用层面的标准套接字实现网口数据流的接收和发送通信传输，实现平台是基于高速x86的Windows服务器平台，基于传输通信使用的是recvfrom和sendto函数实现网口的接收和发送数据；
步骤5：网口接收线程模块，通过循环组包模块，对接收到的数据流进行循环组包处理：通过构造循环数据包进行一级内存缓存操作；同时，使用多线程方式进行循环数据包的文件存储处理，其中，循环数据包组包和文件存储的具体实现过程如下：
步骤5.1：开辟一个一维数组char szStream[N1*N2]，即N1行，每行N2字节数据流；通过使用nHead，nTail两个变量来维护当前缓存szStream的使用情况，nHead标识已被占用缓存的开始行标号，nTail标识已被占用缓存的结束行标号；
步骤5.2：网口接收线程模块，每接收到一个数据包，则拷贝数据包到缓存的szStream起始位置偏移nTail*N2位置处，同时移动已占用缓存标识nTail加1，即nTail＝nTail+1；
步骤5.3：缓存数据文件存储，文件操作是通过多线程技术和内存映射文件处理方法来实现的；其中，内存映射文件处理方法是通过包括CreateFileMapping、MapViewOfFile、UnmapViewOfFile在内的函数实现完成的；定义每次保存Ns个数据包到本地缓存文件模块中，通过多线程内存映射方式保存szStream+(nHead*N2)位置处后的Ns*N2个数据点到本地缓存文件模块，保存完成后移动已缓存数据头部nHead位置，即nHead＝nHead+Ns，继续循环进行下一次数据包的文件存储，直至nHead和nTial相等；
步骤5.4：若nHead或nTail超过N1，则重新进行赋值，即nHead(nTail)＝nHead(nTail)％N1，一直循环读取网口数据，重复进行步骤5.2-5.4；
步骤6：数据解析处理线程模块，对步骤5中本地缓存文件模块中的文件进行读取数据流操作，然后再进行应用层面的数据解析处理，包括时域频域数据的曲线绘制和参数显示、物理层参数的参数显示、协议层的MAC/RLC/PDCP/RRC/NAS信令解码显示，通过对这些内容的解析处理后形成显示参数，最终提交至解析结果显示更新线程模块；
步骤7：由于显示参数及显示模块的多样性，在步骤6完成显示参数后，通过统计信息缓存显示缓存模块进行统计信息缓存显示缓存、通过波形曲线显示缓存模块进行波形曲线显示缓存、通过信令参数缓存模块进行信令参数缓存，然后依次通过显示缓存循环组包模块进行显示缓存循环组包处理、通过本地显示缓存文件模块进行本地显示缓存文件处理，实现显示参数缓存功能处理，处理后的显示结果存储在本地对应的统计信息缓存显示缓存文件、波形曲线显示缓存文件和信令参数缓存文件中；
步骤8：通过同步调度算法模块，保证数据解析处理线程模块和显示缓存组包模块的同步处理，保证数据解析处理线程模块和显示缓存组包模块间的处理速率匹配；
步骤9：通过解析结果显示更新线程模块，对步骤7存储在本地对应的统计信息缓存显示缓存文件、波形曲线显示缓存文件和信令参数缓存文件直接进行更新处理，通过检测各个独立缓存文件的内容进行刷新结果操作，分别进行统计信息显示、波形曲线绘制更新和信令参数更新操作，最终完成整个后端数据的接收、分析处理和显示工作。
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