軟件無線電
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軟件無線電范文第1篇
虛擬無線電的概念是在Spectrum Ware項目的支持下提出來的。這個項目致力于建立一個理想化的無線電結構，充分利用工作站提供的資源。使這樣一個無線電結構不盡能提供豐富功能，而且還能以與眾不同的方式實現傳統的功能，這樣的一個理想話的無線電結構被稱之為虛擬無線電結構。用兩臺 PC 機仿真 DRM 發射機，信道和 DRM 接收機。就可以實時地對語音進行錄音、編碼調制、發送及播放等，為我國的中短波數字調幅廣播試驗提供了一個很好的演示平臺。
1 軟件無線電系統研究背景與現狀
無線電通信在社會生活、經濟發展和國防建設中發揮著極其重要的作用。近二十年來，隨著微電子技術、計算機技術、VLSI技術和軟件技術的飛速發展，無線電通信也經歷了卻日益增強；使用頻段由低到高，調制方式由AM ， FM到數字調制：多址方式由FDMA到TDMA，CDMA；傳遞信息由電報、語音發展到數據和多媒體。無線電通信技術，尤其是移動通信技術的迅猛發展。早在70年代末英國的Romsey公司為了研究解決頻譜擁擠問題的方法，制造了第一個軍用“軟件無線電”系統[2]。它工作在很低的頻率，在中頻對信號采樣后送入8085處理器，用軟件進行后續處理。受當時技術水平的限制，該系統結構復雜，造價昂貴，但它驗證了直接對低載頻信號進行采樣的可行性。
軟件無線電是對傳統無線電通信體系結構的一次重大革新。它使通信系統擺脫了硬件結構的束縛，在系統結構相對通用和穩定的情況下，可以拓展多種服務。因此，軟件無線電己成為解決不同體制之間互操作問題和開展多種業務的手段，具有巨大的商業和軍事價值。目前以美國和西歐為主導的各國都在積極地致力于軟件無線電技術的研究和系統的開發。
2 軟件無線電模型
理想中的軟件無線電平臺要由幾部分構成：RF模塊與天線子系統AlD/A模塊、由DSP芯片織成的高速處理模塊。
軟件無線電的基本思想是：直接對RF信號進行采樣，通過加載軟件模塊來實現所需的功能，包括以前由專用硬件完成的信道檢測、調制解調，以及編碼解碼等等。
3 DRM 系統的軟件模擬
DRM 使用 COFDM 技術，是 OFDM 調制與信道編碼的組合。所有的編碼音頻和相關數據，都均勻分配到多個相鄰載波上，而所有載波都在分配的傳輸頻道中。當前 30MHz 以下無線電廣播頻道帶寬為 9/10kHz。DRM 系統可用于：1標準帶寬，以滿足當前規劃的情況；2半帶寬（4.5/5kHz），允許與模擬調幅信號聯播；3雙倍帶寬（18/20kHz），在頻率規劃允許時可提供更大的傳輸容量。
系統的輸入基本上可分為音頻/數據信號和信息數據信號兩大類，各有其不同的用途，所以在信號處理上略有不同，應該根據信號和節目材料的類型，選擇適合的編碼參數，才能達到數字 DRM 系統的信號質量。主業務信道最終要加到信道編碼器中，其形成過程簡述如下只能傳送一套節目的單一性。
DRM 系統采用 COFDM 方案，其發射機是將語音和數據信息通過信源編碼變為數字信號，然后通過信道編碼有選擇地加入冗余保護，再通過 OFDM 調制、上變頻后發送到 DRM 廣播的 MW/SW 頻段。
DRM 接收機將接收信號下變頻為中頻信號，再進行同步、信道估計、信道解碼、信源解碼后得到原來的語音和數據信息。
4 DRM 系統的關鍵技術
信源編碼主要解決數據存儲、交換和傳輸的有效性問題，即通過對信源數據率的壓縮，力求用最少的數碼傳遞最大的信息量。
DRM 系統中應用了 SBR（頻帶恢復）技術，它是一種在低比特率下獲得完全音頻帶寬的音頻編碼增強方法，可與 AAC 和 CELP 聯合應用，構成目前能力最強的壓縮方法。使用 SBR 的目的是重建音頻信號中被編碼器丟失的高音段。為了更好地實現這個目的，需要在音頻比特流中傳送某些邊信息。SBR 可以將普通低比特率編解碼系統帶寬提高到等于或大于模擬 FM 音頻帶寬（15kHz）。在語音編碼時，SBR 還可以提升窄帶語音編解碼系統性能，給播音員提供 12kHz 的音頻帶寬，用于多語言廣播等。由于多數語音編解碼系統都是窄帶的，SBR 的重要作用不僅在于提高音質，而且可用于提升語音的清晰度和語音的可懂度。
OFDM 技術對頻率偏移非常敏感，這種頻率偏移是由于信道的多普勒頻移和振蕩器的不穩定，破壞了接收端各子載波間的正交性。頻率偏移會造成 ICI，而采樣時刻不準確的后果是 ISI，嚴重時接收機將完全不能識別調制在原信號中的信息。OFDM 系統對時域偏差的敏感性要比單載波系統好一些，但是，頻域上頻率的很小偏移卻會產生很大的誤碼率，因此，如何精確估計頻偏非常重要可以人為在發送端加一些輔助序列，使得接收端能夠基于最大似然法正確估計時域偏移和頻域偏移。
5 DRM 系統的虛擬無線電仿真
1992年5月，美國Mitre公司提出了軟件無線電的概念，即由硬件作為無線電通信的基本平臺，而把盡可能多的無線及個人通信的功能用軟件來實現。軟件無線電系統具有結構通用化、功能靈活、系統改進和升級方便，以及可對不同無線電系統進行互操作的優點，其優勢主要體現在以下幾點：
1.系統結構可實現通用，功能實現靈活，系統的改進和升級很方便；
2. 提供不同系統互操作的可能性；
3. 系統采用模塊化設計思想，模塊具有很強的通用性，能在不同系統間復用；
4. 一般而言軟件開發周期較短，能快速跟蹤市場變化，成本也會降低。
總之，本章在前面研究的基礎上，根據 DRM 標準，開發出了 DRM 系統虛擬無線電中頻仿真軟件，將DRM的COFDM基帶信號調制到中頻上，為DAMB發射機和接收機的實體設計，提供了一個很好的仿真與測試平臺。
軟件無線電是對傳統無線電通信體系結構的一次重大革新。它擺脫了硬件體系結構的束縛，是解決不同通信體制之間互操作問題和開展多種業務的最佳途徑，具有巨大的商業和軍事價值。開發虛擬無線電系統可以快速建立軟件無線電原型系統，促進對軟件無線電體系結構的深入研究，因而具有理論和實踐上的雙重意義。
參考文獻
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軟件無線電范文第2篇
關鍵詞:SDR3G DSPFPGA
中圖分類號:TN91文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973 (2010) 01-053-02
1無線電的發展歷程
無線電的發展過程是:模擬電路發展到數字電路;分立器件發展到集成器件;固定集成器件到可編程器件;小規模集成到超大規模集成器件;單模式、單波段、單功能發展到多模式、多波段、多功能;各自獨立的專用硬件的實現發展到利用通用的硬件平臺和個性的編程軟件的實現。20世紀80年代,隨著移動通信系統的領域的擴大和技術復雜度的不斷提高,為了克服技術復雜度帶來的問題和滿足應用多樣性的需求,特別是軍事通信對寬帶技術的需求,提出在通用硬件基礎上利用不同軟件編程的方法--軟件無線電,把無線電的功能和業務從硬件的束縛中解放出來。
在1992年5月在美國通信系統會議上,Jeseph Mitola(約瑟夫•米托拉)首次提出了“軟件無線電”(Software Defined Radio,SDR)的概念。1995IEEE通信雜志,出版了軟件無線電專集。同年美國軍方提出了軍用的Speakeasy計劃,即“易通話”計劃,這個計劃主要目標是設計美軍新一代無線電戰術電臺,這種電臺具有多種模式、多種速率、多種調制方式,多種接口方式和多種信息安全方式。軟件無線電在過去的幾年中從軍方的研究逐漸被民間商用移動通信領域所重視,特別是多頻段、多用戶、多模式兼容及互聯系統,對于未來移動通信技術特別是在我國3G通信之中的運用將會起到很關鍵的作用。
2SDR的概念、體系和特點
軟件無線電是在一個開放的公共硬件平臺上利用不同的可編程的軟件方法實現所需要的無線電系統。理想的軟件無線電系統是一種全部可軟件編程的無線電,并以無線電平臺具有最大的靈活性為特征。全部可編程包括射頻波段,信道接入方式和信道調制。
理想的軟件無線電主要由天線、射頻前端、寬帶A/D和D/A轉換器、通用或專用數字信號處理器以及各種軟件組成。理想的軟件無線電的組成結構如圖1所示:
圖1 理想的軟件無線電系統
SDR的特點
(1) 可重構性,即系統功能隨著需求而改變的能力。軟件無線電必須在軟件和硬件兩方面都支持系統重構,才具有通過改變所運行的軟件來定義系統功能的能力。
(2) 靈活性。即系統在不改變軟件和硬件結構的條件下,對可重構的適應能力。軟件無線電必須能夠被精確配置成各種不同的虛擬設備,還要支持不斷涌現的新技術和新功能。
(3) 模塊化。即將定義系統的各個任務分解為相互獨立的軟件和硬件模塊,這些模塊通過接口以邏輯的方式連接起來形成所需要的系統功能。
3SDR在3G中的關鍵技術及發展趨勢
3.1A/D轉換技術
軟件無線電的信號接收原理如圖2.天線接收信號經放大,濾波和混頻將射頻(RF)信號變換到中頻(IF),經過一級抗混迭帶通濾波后由A/D轉換器在中頻進行A/D轉換,在由數字下變頻器(DDC)將IF抽樣信號變換為DSP芯片可直接處理的數字基帶信號,DSP完成各種所需的信號處理,并將處理結果送至用戶終端。發射過程與此類似,DSP處理后的信號經插值處理變換到IF,再經過D/A轉換,IF/RF變換后由天線發射出去。
圖2基于軟件無線電的信號接收原理
根據Nyquist采樣定理:采樣速率至少是模擬信號最高頻率的2倍,才能保證原信號被無失真的還原。因此要求大輸入信號的帶寬需要A/D轉換器有很高的采樣頻率.另外,有多路信號間的遠近效應而要求A/D轉換器有很大的動態范圍和取樣精度。目前基于軟件無線電的采樣技術有:過采樣技術、正交采樣技術、帶通采樣技術、并行A/D轉換技術。其中過采樣技術不僅可以降低前級混疊濾波器,也可以有效提高A/D轉換的信噪比。而并行A/D轉換采樣可以有效提高采樣分辨率。
不管采用哪一種采樣技術,采樣頻率越高,可恢復的帶寬潛力越大。因此軟件無線電技術實現的難題和關鍵點就是A/D轉換器的速率和動態范圍。理想的SDR,A/D變換器的動態范圍應該在100-120db或者16-20位。最大輸入信號頻率在1Ghz和5GHz之間。但是以現在的技術發展水平,不可能達到這個要求。目前A/D轉換器的發展趨勢是低功率損耗的單片A/D轉換器,但是其分辨率的進步相對于采樣速率的進步要緩慢的多。但是隨著現代科學技術的進步,將超導和光采樣技術應用于A/D轉換器,已經成為未來的發展趨勢,其中“快速單通量”RSFFQ是最具突破性的一項技術,該技術基于超導基本量子機械特性,說明了離散的量化形式中存在著磁通。在該技術中,單磁通量子脈沖代表二進制值。因為一個完整的單磁通量子代表一個脈沖,所以這種技術的性能受到輸入信號最大轉速率的嚴格限制。因此可以通過對處理速度與分辨率進行折衷的方法來達到最佳技術性能。
3.2高速處理模塊DSP或FPGA
SDR能否有效實現取決于高速處理模塊的數據處理速度和精度。傳統的無線電設計可采用ASIC、DSP和FPGA器件的組合加以實現,而在軟件無線電設計過程之中 ,DSP、FPGA和ASIC之間的功能劃分也在發生變化。ASIC逐漸提供更多的可編程功能,而DSP和FPGA則開始具備ASIC的傳統處理功能,三者之間的界限正變得日益模糊。因此,設計人員在設計軟件無線電時,通常參照以下原則:(1)ASIC只需提供可以接受的可編程性和集成水平,通常即可為指定的功能提供最佳解決方案。(2)FPGA可為高度并行或涉及線性處理的高速信號處理功能提供最佳的可編程解決方案。(3)DSP可為涉及復雜分析或決策分析的功能提供最佳可編程解決方案。例如?北京艾科瑞德科技有限公司于2007年推出的應用解決方案FFT-SDR-V4。它采用了美國德州儀器公司最高運算能力的DSP和Xinlinx高容量的FPGA(2000萬門),解決了軟件無線電發展中的瓶頸技術―信號處理的運算能力問題。
FFT-SDR-V4高性能軟件無線電解決方案集成了4路實時信號采集通道(每個通道105M, 14bit)和2路信號生成通道(每路160M, 16bit);同時配備了2顆Xilinx XC4VLX60 FPGA(800-2000萬門)和TI TMS320C6416(1G)高速DSP芯片共同構成了高速實時信號處理單元;標準cPCI接口,兼容PCI2.2 64位/66MHz;6U標準尺寸;這些結構提供了強大的實時信號吞吐、處理和傳輸能力,是當今軟件無線電的最佳解決方案之一。
4SDR在3G中的應用前景
隨著近年來軟件無線電技術的高速發展和逐漸成熟,全軟件無線電將占據未來移動通訊系統的核心位置,因為它可以使系統開發者完全通過軟件來靈活地配置和升級無線通信系統,從而降低成本和更加快速地應對市場的變化,例如從EDGE 升級到EDGE Evolution。Octasic公司近期公布了它的首款基于軟件無線電平臺的GSM,EDGE 和EDGE Evolution 的基站收發機(BTS)解決方案Vcolla-BTS,該產品應用了該公司突破性的數字信號處理技術。而英飛凌科技股份公司近日與SkyTerra和TerreStar 網絡公司聯合宣布共同開發全球首款基于英飛凌的創新軟件無線電(SDR)技術的多制式移動通信平臺。這種突破性技術能夠讓用戶采用成本相當于陸地蜂窩移動通信終端的大眾市場手機,在北美地區隨時隨地建立通信。基于SDR技術的衛星―陸地手機,可支持多種蜂窩和衛星通信制式,其中包括GSM、 GPRS、EDGE、WCDMA、HSDPA、HSUPA和 GMR1- 2G/3G等。
SDR使得系統具有靈活性和適應性,能夠讓不同的網絡接口和空中接口共存,能夠支持采用不同空中接口的多模式手機和基站。隨著SDR和3G技術的不斷成熟,在不久的將來,新一代移動通信技術可以提供更有效的多種業務,最終實現商業無線網絡、局域網、 藍牙、廣播、電視衛星通信的無縫銜接并相互兼容。
參考文獻:
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軟件無線電范文第3篇
關鍵詞：SDR；汽車無線電；DRM
自Joseph Mitola于20世紀90年代初提出了軟件無線電(sDR)的概念以來，它一直是人們關注和研究的焦點。SDR為無線應用的設計者解決了很多問題。大多數這類問題與無線廣播為了實現全球運作必須支持的標準數量有關，并且，同樣重要的是，與支持這些多重標準的成本有關。
本文說明多重標準車用數字無線電接收機概念如何應用于七種數字無線電標準：數字調幅廣播(DRM)；DRM+；數字音頻廣播(DAB)；DAB+；地面數字多媒體廣播(T－DMB)；高清調幅廣播(HD－radio AM)；高清調頻廣播(HD－radioFM)。
在可行并且高效的情況下，接收機使用針對每個數字無線電標準的完全嵌入式軟件來實施數字信號處理技術，如濾波、解調、同步、糾錯等。
sDR作為一個協處理器與汽車DSP系列配合使用，可用于超高品質的AM／FM接收和音頻后處理。專用汽車DsP可提供高集成、強大、經濟的模擬與數字解決方案，尤其適合汽車行業應用。配合汽車DSP系列的協處理器概念如圖1所示。
協處理器概念加上高效數字無線電接收方案，使汽車DSP經過實際驗證的高性能AM／FM接收性能進一步得
到擴展，可提供高性能、靈活、高效的SDR并支持相同數字無線電標準的多個接收機，用于背景掃描、多音頻，數字應用和視頻應用。
數字調幅廣播
數字調幅廣播(DRM)是一種適合30MHz頻率以下的中、短、長波數字無線電系統。它具有近FM的音響品質，以及數字傳輸使用方便的特性，在AM方面的改進也很突出。
DRM系統采用編碼正交頻分復用(cOFDM)技術。所有由數字編碼音頻產生的數據以及相關的信號數據均被分發，以跨越大量緊密排列的載波進行傳輸。所有載波均包含在傳輸信道中。采用時間和頻率交織的方法來減輕多徑干擾所造成的衰減。OFDM和編碼的各種參數均可以更改，使DRM可以在很多不同的傳播環境中順利工作。
DRM的最大比特率是72kbps。
DRM系統利用MPEG-4高效高級音頻壓縮(HE-AAC+v2)，以低數據率提供高音頻質量。此外，碼激勵線性預測編碼(cELP)和諧波矢量激勵編碼(HVXC)語音壓縮算法則以更低的數據率提供僅語音編程，如圖2所示。
DRM+
DRM+表示DRM的后續開發，它是波段Ⅰ和波段Ⅱ(FM波段)中數字無線電傳輸的標準。并且，OFDM可提供高效頻譜利用和無干擾移動接收。憑借其95kHz帶寬，DRM+適合歐洲使用的100kHzFM模式，因此可以在波段Ⅱ的各個頻段中傳輸。
最大有效數據率高達每多路186kbps。采用MPEG-4 HE－AAC+音頻壓縮可以將最多4種不同的音頻流，包括另外的數據服務，甚至是視頻流集成到一個DRM+多路復用器上。該系統的總體視圖與DRM的相同，即DRM+可“平穩”集成到DRM中。
數字音頻廣播
在20世紀80年代晚期設計數字音頻廣播(DAB)系統時，最初有五個目標：提供CD品質的無線電廣播；提供優于FM的車內接收品質；更有效地使用頻譜；允許通過電臺名稱而不是頻率來調諧；最后是允許傳輸數據。
均源于DAB的DAB+和T-DMB已經集成了MPEG-4 HE-AAC+v2音頻壓縮和帶額外交織的Reed－Solomon糾錯編碼技術。
DAB+
DAB和DAB+之間的主要差別在于，DAB數字無線電廣播采用MPEG-2 Audio Layer Ⅱ音頻壓縮技術，而DAB＋采用MPEG－4HE-AAC+V2音頻壓縮技術。
HE-AAC+v2是AAC核心音頻壓縮的擴展集。此擴展集結構允許使用三個依賴于比特率的選項：普通AAC，用
于高比特率；AAC和頻譜帶復制(sBR)，即HE-AAC，用于中比特率；AAC、SBR和偽立體聲(Ps)，即HE-AAC+v2，用于低比特率。
每個音頻超幀都在能夠實現重新配置同步與管理的五個連續邏輯DAB幀中傳送。
源自原始系統Rs(255、245、t=5)的Reed-Solomon RS(120，110，t=5)截短碼應用于每個音頻超幀的110字節部分，以生成一個錯誤保護包。外部(解)交織器可被120列的區塊(解)交織器視為一行。DAB+系統的框圖如圖3所示。
T－DMB
根據ETSI EN 300 401標準，T-DMB也是基于傳統的DAB傳輸系統。這意味著通過向現有DAB系統增加一個T－DMB視頻編碼器，DAB傳輸即可用于T－DMB傳輸。由于在同一個系統上提供T－DMB和DAB，因此T－DMB設備不僅可以接收T-DMB多媒體服務，還可接收DAB音頻服務。
T－DMB針對音頻服務使用比特分片算術編碼(BsAc)或者HE－AAC＋v2音頻編碼，針對視頻服務使用高級視頻編碼(AVc)，針對交互式數據相關服務使用二進制格式場景(BIFS)。
高清廣播
軟件無線電范文第4篇
1.1硬件平臺
軟件無線電技術的硬件平臺組成較為復雜，它主要包括模擬前端、寬帶數模變換器、寬帶模數變換器、數字上下變頻器以及高速數字信號處理器這五個部分，其有著模塊化、開放性及可拓展性等優勢。該平臺的數據源可以是文字、聲音和視頻等，通過對數據進行信息道編碼和信息源編碼，而且可以采用多路方式對其進行訪問，然后對其進行調制解調。值得注意的是，不同系統下的不同調制方式，應盡可能采用能夠兼容的方式。
1.2軟件平臺
數字廣播電視系統中的軟件無線電技術采用的是分層軟件體系，其包括DSP指令、函數庫、信號流變換庫、小波與濾波的變換、調制算法庫、編碼算法庫、信道糾錯編碼庫及各種無線電信令規程庫等。
1.3關鍵技術
現代的無線電已經是將計算機、通信等技術融合為一體的新技術。首先，寬帶多頻段是其核心技術，軟件無線電技術的工作寬帶一般是1Mhz到3Ghz，如果其天線采用傳統方法，由于天線長度的影響，會對信號的傳輸產生影響。其次，采用數模和模數技術，將兩者的轉換器靠近天線，并將其移到RF前端，對較高頻段的信號進行數字化，這個過程需要對工作寬帶和模數采樣頻率進行較高的要求。另一方面，環境的復雜性對模數轉換器的速率和寬帶都提出了較高的標準，要求其動態范圍較大，在寬帶達到要求時，也應注意ADC是否具有較高的采樣率。最后，DSP技術和高速數字處理技術也是軟件無線電的核心技術之一，數字信號在經過模數轉換器處理后，DSP軟件將繼續對其進行處理，因此說軟件無線電技術的關鍵是數字處理能力。硬件技術和軟件技術是影響無線電技術的重要因素，目前軟件無線電技術在實際中的應用由于受到硬件技術的限制，特別是在木塊分化方面，因此應加強硬件技術的改進，為軟件技術提供一個廣闊的發展平臺。
2數字廣播電視系統中軟件無線電技術的應用
數字廣播電視的基本原理就是將模擬信號轉變為數字信號，實現其完美過渡。將A/D變換器靠近射頻天線以盡早獲取模擬信號，隨后將其轉化為數字信號是軟件無線電技術的基本思路。無線電技術以數字廣播電視為載體，在產生數字信號后，利用數模轉換器將信號轉化為模擬信號。軟件無線電技術以較強的靈活性，通過升級去完成對一些關鍵技術的突破。
2.1DRM的發展
由于數字化媒體的快速發展及調頻廣播競爭的加強，許多機構已經開始了調頻廣播數字化的技術實驗。由于當前數字信號和模擬信號同時存在，可以借助無線電技術對模擬設備進行研制。隨著無線電技術的發展，為了提升無線電廣播的質量，可以將數字廣播與資源有效結合起來。
2.2DRM中無線電技術的應用
由于廣播的寬帶較窄，信號的動態范圍較大，在實際應用中對其方案的選擇應慎之又慎。可以對一個寬帶變頻模塊進行增加，將其增加到A/D/A天線間，使信號由全頻變為中頻帶，然后對中頻帶信號的預定功能進行實現。
2.3DRM發射機中軟件無線電技術的應用
相比較接收機，發射機的研制顯得更為復雜，發射機一般包含三個獨立的子系統，其中的調制子系統和數字編碼負責對數字信號和相位的處理，而模擬處理子系統則更多的被應用于調相符號或幅相符號的轉換上，功率放大以及信號的發射則依靠發射子系統來實現。
2.4數字電視接收系統
當前廣泛采用的是中頻數字化結構，其原理是通過多頻段的天線將數字信號傳送到RF部分，隨后經過模數轉換器和數模轉換器的轉換，再經過數字上下變頻器，其將信號傳送給DSP進行處理。在以軟件無線電技術為基礎的數字電視接受系統，首先要通過模擬變頻對信號進行處理，使其與模數轉換器的信號相適應，經過模數轉換器的處理后，其輸出為基帶信號，然后數字變頻對寬帶內的信號進行正交變頻，使其成為與信號帶寬相適應的數字信號，這種信號要能夠被HDTV處理。在實際中，為了提高數據的處理速度，常常采用較多的處理器模塊。而在軟件無線電技術中，都是采用軟件對算法進行處理，通過軟件的升級來增加新的功能，而HDTV接收機正是以軟件無線電原理為依據，在此基礎上，其不僅可以產生能夠適應多種編碼速率的數字電視信號，而且其自身的系統升級能力也較強。HDTV實現新制式的播放方法對軟件無線電技術降低成本具有較大的幫助。
2.5軟件無線電技術中的實際應用
在互聯網和3G時代，信道調制方式會極大影響數字廣播電視的發展，因此需要引進新的無線通信技術。當下用戶需要的是多層次配置，而軟件無線電技術中正是一種優質資源，依靠其實現各種業務的最佳配置，改變以往的追求統一性的調制方式，努力建立一個開放性的平臺，通過平臺上軟件的升級來實現業務的各種特征。
3結束語
軟件無線電范文第5篇
關鍵詞：軟件無線電 DSP 數據信號處理
中圖分類號：TN919 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（b）-0010-01
企業和社會對技校學生（技工）要求越來越高，掌握無線電設計可以綜合的提升學生綜合知識能力，是學生應該掌握的一項課程，特此為技校生設計學習軟件無線電系統一套。軟件無線電的基本思想是建造一個通用、標準、模塊化的硬件平臺并且使ADC和DAC轉換器盡可能靠近天線（使得系統具有很高的機動性，很好的與其他器件進行溝通），通過軟件編程來實現無線電的各種功能，如：通信協議、工作頻段、調制解調類型等。其核心是把硬件作為無線通信的基本平臺，把盡可能多的通信功能用軟件實現。一般來說，軟件無線電系統應該具有較強的靈活性，通過軟件的更新、加載、增加新功能，都可以輕易的實現。
1.軟件無線電結構
本系統采用射頻直接帶通采樣數字化結構的軟件無線電的就是把射頻全寬帶低通采樣數字化結構的軟件無線電的模數轉換器前，使用了相對較窄帶寬的電調濾波器。然后，根據系統實際需要的帶寬進行采樣。這樣降低了射頻直接帶通采樣數字化結構的軟件無線電對數模轉換器的采樣速率要求，同樣也大幅度降低了對DSP處理信號的速度。但是在實際制系統時，對模數轉換器的采樣頻率要求還是較高的。
2.軟件無線關鍵技術
近年來對軟件無線電技術的掌握有了很大的進步，但其中還有一些關鍵技術尚未得到很好的解決。這些技術包括高速A/D、DSP數字處理、射頻前端、天線技術等問題，可以說這些技術決定著軟件無線電的發展和實現。隨著為電子技術的發展，同時也出現了一些新的發展趨勢。
2.1天線技術
我們通常使用的天線只能接收發射特定的頻段信號――工作在特定頻段，而理想軟件無線電的天線在理論上是能覆蓋全部頻段的。寬帶天線技術是現在技術水平無法達到的，但是，它卻是是最適合解決理想軟件無線電的天線技術的方案。為了軟件無線電技術的實現，可采用多頻天線的方法去實現。它使得天線不必覆蓋所有頻段，利用軟件無線電的可編程特性，只要覆蓋不同頻率的幾個窗口。智能天線在軟件無線電的發展過程中起到了一定的推動作用，智能天線是軟件無線電技術和固定天線技術相結合的產物，同時軟件無線電也為智能天線的實現和發展提供了可行的平臺。
2.2ADC和DAC轉換技術
ADC和DAC轉換裝置在軟件無線電中起著最關鍵的作用，可以說軟件無線電的核心就是它，軟件無線電的軟件化程度就是由它反映出來。其中ADC的性能怎么樣更是制約著軟件無線電整體性能的提高，DSP的處理速度和處理方式直接受它影響。輸入信號頻率范圍可以從是1GHz到5GHz。但是，當前的技術水平是很難達到這些技術要求。單對性能指標要求：為了在信號恢復時減小失真，要求ADC有較高的分辨率和采樣率，一般采樣精度必須在100-120dB范圍內。另外，還要求大的線性動態范圍，一般要求軟件無線電的ADC變換器的動態范圍是16到20位之間，從而減少互調失真，使軟件無線電能夠從強干擾信號中檢測出微弱的有用信號。現有的ADC還無法滿足軟件無線電的整體性能需求。為了組建系統并使系統達到要求，可以使多個ADC進行并聯的方法。
2.3數據信號處理
軟件無線電的數據處理核心是DSP，它是軟件無線電的核心部件之一，同時也是一個主要瓶頸。其數據處理速度和精度是限制并直接影響軟件無線電的關鍵問題。信號的調制解調和數字語音的編碼，都可以用單個DSP來實現。如果單個DSP處理數據的能力達不到要求時，可采使用多個DSP芯片并行來提高運算處理能力。進入21世紀，DSP在各方面性能都有了質的飛躍，例如TI公司在2001年推出了主頻600 mHz的C64系列。2003年推出的TS201：處理能力為3.6GILOPS，主頻可達到600 mHz，是處理能力很強的浮點DSP之一。TI公司于04年生產的TMS320C6416，其速度能達到1.1GHz，它是目前少數突破1GHZ的DSP之一。
3.硬件搭接
本設計的結構框圖見圖1。它是一個最小化的軟件無線電系統，僅僅實現軟件無線電的最基本的功能，而且為了說明軟件無線電的主體功能和保障論述和閱讀的方便性，在框圖中，把ADC和DAC轉換的品振和電源部分全部省略，為DSP提供能量的電源芯片也省略不提。本圖只把信號的流程和主要功能體現出來。
4.調制解調
軟件無線電中實現各種調制信號的作法跟常規方法是不同的，它是以一個通用的數字信號處理平臺為基礎的。軟件無線電中，其所需的調制解調方式都是通過軟件編程來實現的，不存在像過去的那種普通無線電。如果要實現一種甚至多種的調制解調信號在無線電中同時存在，不但意味著無線電的設計會十分繁瑣，設備的重量會很重而且體積也會超大，非常不利于攜帶。現在的軟件無線電是利用已經編好的程序塊來進行相應頻率信號的調制解調，采用這種方式就可以解決以往普通無線電的升級和增加新功能十分困難的問題。這樣，軟件無線電對比普通無線電就具有更高的利用價值，可以輕易升級，并且降低生產成本，使用周期長在當今的通信領域中，通信信號的種類如過江之鯽。但是，各種各樣的通信信號從理論角度上講都可以通過正交調制的方法來實現。
