软件无线电是一种实现无线通信的新概念和体制。一开始应用在军事领域,在21世纪初,由于众多公司的努力,使得它已从军事领域转向民用领域,并得到了广泛的应用。现有在芯片内的基于总线互连方法将会使得产品成本昂贵,功耗极高,扩展性不强。为实现并行软件无线电处理平台高速的数据处理能力,传统的基于总线的处理器间通信方式已不再适用。因此人们提出了片上网络的概念。片上网络受到广域网模型的启发,采用数据分组通信技术,将会取代今天在复杂系统芯片上连接功能模块所使用的互连总线方法。片上网络通信系统具有良好的可扩展性,能够满足高速数据交换的需要。本文首先介绍了软件无线电体系结构,并主要研究了并行平台软件无线电的设计方法,存在的问题及未来的发展趋势。为了实现并行平台软件对无线电处理的方法,引入了片上网络的概念。本文也介绍了片上网络系统结构的特点,尤其是研究了其网络层的结构与设计方法。在本文中,还介绍了我承担研发的消息传递式片上网络仿真器:MSNS。详细介绍了MSNS的设计方法与仿真流程。并对一些典型应用和典型拓扑的重要指标进行了仿真验证。其中也包括采用了与高层应用和网络中实际数据传递相结合的动态功耗分析方法,并在MSNS中仿真了片上网络系统的功耗特性。另外,本文在传统的M/M/1排队模型的基础上,还提出了采用M/G/1排队模型对片上网络的数据传递时延进行分析的方法,并使用了MSNS进行仿真验证。本论文所研究的关于片上网络功耗与数据传递时延的所有算法均在MSNS仿真器环境中进行了仿真验证,相比传统的分析方法,结果更为精确可靠,具有通用性、可移植性,有重要的理论及经济价值。