无线通信在现代通信中占据极其重要的位置,被广泛应用于军事、航天、民用、卫星等众多领域。经历了从2G到5G,从窄带到宽带,从软件无线电到认知无线电的迅猛发展,无线通信面临着体制更新换代速度快,软硬件升级频繁,研制成本高,开发周期长,对硬件平台处理能力要求高等问题。为了保证硬件处理能力和应用升级的灵活性,由FPGA、DSP等处理器和ATCA、VPX等总线构建高性能硬件计算平台成为应用主流,基于此类硬件平台的软件化信息处理开发环境成为主要发展方向。目前,SCA、GNU Radio、ALOE、Iris、SORA等一系列软件体系架构相继提出,国内也有在So PC和软件化雷达等方面的研究。除了SCA标准外,其他平台都只适用于特定硬件,处理性能有限。为扩大无线通信应用范围,软件化信息处理开发环境应可实现异构平台间的协同处理,保证不同平台的无缝通信。为了实现异构平台协同网络化的高性能信号处理方面的需求,通过对现有平台进行深入研究,本文基于一种新型的轻量化软件化信息处理开发环境(LSCA-Lightweight Software Communication Architecture)。此平台包括对ATCA、VPX、CPCI、专用PC等已有硬件处理平台的兼容,保证应用组件高度共享。为了降低开发人员的使用要求,加快开发速度,LSCA的代码自动生成技术成为了软件化信息处理开发环境研究的主要方向。作为自动化开发技术,为了实现用户便捷操作,每个平台都有贯穿始终的代码自动生成功能,保证系统一致性。LSCA的开发及研究是一个庞大的工程,包括硬件设备开发,核心框架开发,波形应用开发,系统集成开发等。本课题的工作主要针对平台中模型化代码自动生成的应用与实现,其工作包括以下三方面。第一,LSCA建模。在工程初期,根据需求分析对LSCA进行建模抽象和系统描述,实现系统的模型化处理。通过对LSCA软硬件要素的总结分析,按软件和硬件两部分进行归纳建模。依据层级分类,以树形结构完整表示系统要素,对每一个节点要素进行编码,便于系统编程的查找和引用。完整清晰的系统建模方式是软件化处理的基础,更是代码自动生成的前提。第二,LSCA代码自动生成。核心框架开发过程中,在框架配置文件向导、描述要素宏定义文件实时更新、硬件驱动源代码框架生成、软件组件源程序框架生成、软件包组装以及装配粘合代码等方面完成了代码自动生成的工作。代码自动生成工作基于系统的模型化描述,以系统可编程控制的要素为基础,实现从硬件层到应用层的系统代码自动生成。通过一体化的代码自动生成系统,将各领域的工作连接起来,方便核心框架统一管理调度。代码自动生成为加入系统的软件和硬件提供连接框架,使各部分开发人员只关心自己领域的开发,无需顾及系统整体应用,大大减少了开发和应用的难度。第三,LSCA双脚本引擎。在波形应用方面,完成了波形应用脚本的双驱动引擎设计,以两种方式自动化地实现波形的应用。在代码自动生成的软件包组装以及粘合代码装配工作中,形成的应用脚本需解析之后才能被系统所识别调用,其解析的核心就是脚本驱动引擎。为了保证系统的跨平台性和功能性,本课题采用文本脚本和Python脚本双驱动方式对脚本进行解析,文本脚本良好的跨平台性和Python脚本强大的功能性是软件化信息处理开发环境应用脚本的两大优势。为了增加系统的应用范围,保证未来应用的可扩展性,运用双引擎驱动模式,将文本引擎和Python引擎同时嵌入平台系统,实现自动识别,自动解析,自动完成应用。本文针对LSCA软件化信息处理开发环境,基于团队项目,完成了对LSCA的代码自动生成的课题研究。通过时频转换算法在LSCA软件化信息处理开发环境中的应用表明,该代码自动生成和解释驱动引擎对于异构通信平台软件快速开发,硬件迅速映射,用户便捷应用等方面有显著突破,是LSCA通信信号处理平台实现系统一致性,开发一体化的重要工具。