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现今软件定义无线电(SoftwareDefinedRadio，SDR)处理器遇到的核心问题有许多，而本文主要研究面向4G无线通信的基于SDR的变宽度SIMD处理器体系结构模型的设计及其中模块的硬件设计与仿真问题。通过对4G无线协议和高清视频中的算法研究，并研究和参照已经被提出的多款面向4G无线通信的学术和商业处理器，提出目标处理器体系结构、研究处理器的工作模式，以及PE(ProcessElement)核标量流水线的硬件实现方案。 通过研究多款学术和商业SDR处理器的优缺点，设计出目标处理器体系结构。处理器结构主要包括控制器、带DMA功能的双总线、全局便签式存储器和PE核;通过对4G无线通信和高清视频中使用的算法分析，得出算法之间为生产者和消费者关系，使得PE核之间形成宏流水的工作模式;PE核由SIMD数据路径、标量数据路径、地址产生单元和局部存储器这4个主要模块组成，本文深入研究了标量路径在体系结构中的作用，并参照MIPS指令集编写了标量指令集。 最后，对标量流水线模块进行了详细设计和逻辑综合仿真。仿真结果验证了设计的正确性。