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软件无线电根本学问概述
发表时间:2019-06-05
2017-06-28         

  数字化是软件无线电的根本,模仿信号必需颠末采样成数字信号才能用软件进行处置。软件无线电系统布局的一个主要特点是将A/D和D/A尽量接近射频前段。A/D和D/A器件正在软件无线电中的很是环节,它间接反映了软件无线电系统的软件化可操做程度。为削减模仿环节及顺应错综复杂的电磁,要求A/D器件具有适中的采样频次、较高的工做速度、较宽的工做带宽和较大的动态范畴。正在设想无线电系统时,选择模数器件根据的机能目标有:信噪比、转换活络度、无散杂动态范畴、非线性误差、互调失实、全功率模仿输入带宽等。

  软件无线电的次要长处是它的矫捷性,能够通过添加软件模块,便利地添加新功能。正在软件无线电中,诸如信道带宽、调制及编码等都能够前进履态调整,以顺应收集尺度和、收集通信负荷及用户需求的变化。软件无线电具有较强的性,因为采用尺度化、模块化布局,其硬件能够随器件和手艺的成长而更新或扩展,软件也能够随需要不竭升级。

  因为软件无线电具有现有无线通信体系体例所不具备的很多长处,因而它有着普遍的使用前景。目前,软件无线电正在国表里获得敏捷成长。美国已完成“Speakeasy打算”二期工程,并正在电子和范畴使用;的ACTSFIRST项目和美国RUTGERS大学别离进行了软件无线电使用于第三代挪动通信系统的研究;我国也将软件无线”高科技成长打算,目前我国正正在研究开辟的第二代同步轨道航天测控设备方案的焦点就是引入软件无线电手艺。

  软件无线电(Software Radio)最后发源于军事通信。军用一般是按照某种特定用处设想的,功能单一。虽然有些根基布局类似,但其信号特点差别很大,例如工做频段、调制体例、波形布局、通信和谈、编码体例或加密体例分歧。这些差别极大地了分歧之间的互通性,给协同做和带来坚苦。同样,平易近用通信也存正在互通性问题,如现有挪动通信系统的制式、频次各不不异,不克不及互通和兼容,给人们处置跨国经商、旅逛等勾当带来极大未便。为处理无线通信的互通性问题,军方进行了积极摸索。1992年5月,正在美国电信系统会议。IEEENational Telesystems Conference)上,MITRE公司的JoeMitola初次明白提出软件无线电的概念。

  目前的DSP无论正在功能上仍是正在机能上,都不克不及满脚无线电的要求,很难用单片DSP间接处置宽带射频或中频信号,能够先采用数字变频手艺对宽带射频或中频信号进行处置,然后再用DSP完成各类信号处置功能。数字变频的构成取模仿变频构成雷同,包罗数字混频器、数字节制振荡器和低通滤波器三部门,所分歧的是数字变频采用正交混频。数字变频具有载频和数字滤波器系数可编程性、不存正在非线性失实、频响特征好及制价低等长处。

  智能天线也称自顺应阵列天线,由天线阵、波束构成收集、波束构成算法三部门构成。它通过满脚某种原则算法调理各阵元信号的加权幅度和相位,进而调理天线阵列的标的目的图外形,来达到加强所需信号,干扰信号的目标。智能天线也能够用空分复用(SDMA)的概念加以注释,即操纵信号入射标的目的上的不同,将同频次、同时隙的信号区分隔来,从而达到成倍扩展通信系统容量的目标。智能天线具有噪声、从动信号、采用智能化时空处置算法构成数字波束等功能。目前,智能天线手艺日趋完美,中国电信科学研究院信威公司已推出带智能天线的同步CDMA系统,美国麦得威通信公司的智能天线也起头投放市场。

  能够预见,跟着现代计较机软、硬件手艺取微电子手艺迅猛的成长,软件无线世纪获得更快、更完美的成长,并付诸使用。

  射频部门包罗预放大和功率输出两部门。射频发射机和领受机,由通用平台和多个射频发射机模块构成,其工做频带应脚够宽,并采用数字频次合成手艺设置,对每种尺度应可以或许多载波工做。发射机包罗多只高功率放大器,要求具有高线.模数转换部门

  所谓软件无线电,就是说其通的调制波形是由软件确定的,即软件无线电是一种用软件实现物理层毗连的无线通信设想。软件无线电的焦点是将宽带A/D、D/A尽可能接近天线,用软件实现尽可能多的无线电功能;其核心思惟是正在一个尺度化、模块化的通用硬件平台上,通过软件编程,实现一种具有多通、多条理和多模式无线通信功能的式系统布局。使用软件无线电手艺,一个挪动终端能够正在分歧系统和平台间通顺无阻地利用。

  A/D器件机能的局限及采样时引入的频谱混迭、量化误差等,会对软件无线的机能发生不良影响,但这种影响尚缺乏定量阐发。

  软件无线电鞭策了可编程硬件的成长,扩展了它的编程能力,提高了它的矫捷性。现正在的无线通信设备包罗手机都利用了DSP,但DSP软件大多固化正在设备中,且DSP硬件是公用的。若是DSP硬件愈加通用化,其软件能够通过或无线手段拆入,那么一台设备就能够实现正在分歧的制式、频段和和谈下工做了。当用户照顾一台软件无线电安拆到另一个国度,一入境就能够利用软件无线电安拆从空中领受并下载该地域的通信尺度,然后就能够操纵该地域通信尺度运转本人的软件无线电安拆了,这将给人们带来很大的便利。

  宽带/多频段天线取RF模块是软件无线电不成替代的硬件收支口。软件无线电要求天线能笼盖所有频段,能用法式节制方式对其功能及参数进行设置。可采用智能化天线手艺。

  DSP是软件无线电必需的根基器件,是其魂灵和焦点所正在。系统正在射频或中频(IF)对领受信号进行数字化处置,通过软件编程矫捷地实现宽带数字滤波、间接数字频次合成、数字上下变频、调制解调、差错编码、信令节制、信源编码及加解密功能。领受时,来自天线的信号颠末RF处置和变换,由宽带A/D数字化,然后通过可编程DSP模块进行所需的各类信号处置,处置后的数据信号送至少功能用户终端。发送时,通过雷同领受信号处置流程的逆过程将数据通过天线发射出去。可见,软件无线电的矫捷性、性、兼容性等特点次要是通过以数字信号处置为核心的通用硬件平台及DSP软件实现的。


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