軟件無線電理論及應(yīng)用技術(shù)研究.pdf

1、軟件無線電(SoftwareRadio)中心思想是：構(gòu)造一個(gè)具有開放性、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、可重構(gòu)的通用硬件平臺，將各種功能，如工作頻段、調(diào)制解調(diào)類型、數(shù)據(jù)格式、加解密模型、通信協(xié)議等用軟件來完成，并通過軟件加載來實(shí)現(xiàn)各種無線通信功能的開放式的體系結(jié)構(gòu)。它是以現(xiàn)代通信理論為基礎(chǔ)，以數(shù)字信號處理為核心，以微電子技術(shù)為支撐的嶄新的通信體制。 在軟件無線電通信體制中，模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(ADC/DAC)盡可能地靠近天線，原有無線通信體制中盡

2、可能多的功能希望被數(shù)字化，采用軟件實(shí)現(xiàn)，所以軟件無線電的提出不僅對微電子技術(shù)提出了更高的要求，也對無線通信體系結(jié)構(gòu)以及數(shù)字信號處理算法提出了新的課題。所以當(dāng)前人們對軟件無線電的研究主要集中在以下三個(gè)方面：一、以目前的技術(shù)水平理想的軟件無線電體系結(jié)構(gòu)還遠(yuǎn)不能實(shí)現(xiàn)，那么目前軟件無線電應(yīng)采用何種體系結(jié)構(gòu)，不僅最大程度地滿足軟件無線電開放性、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的要求，而且要求具有可實(shí)現(xiàn)性、高性能、低功耗、高集成度等特點(diǎn)；二、軟件無線電要求盡可能實(shí)現(xiàn)

3、數(shù)字化、軟件化，其所涉及的內(nèi)容包括了現(xiàn)代通信理論的方方面面，如寬帶天線理論、調(diào)制解調(diào)、信道的編譯碼、信道均衡、加解密等，極大地?cái)U(kuò)展了數(shù)字信號處理的研究領(lǐng)域并且提出了更高的要求；三、軟件無線電的應(yīng)用，軟件無線電概念最初的提出來源于軍事通信的要求，然而其在個(gè)人通信領(lǐng)域應(yīng)用的研究是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。 針對以上三方面，本論文進(jìn)行了研究，所做的創(chuàng)造性工作和取得的成果如下：1.闡述了軟件無線電的三種體系結(jié)構(gòu)，由于中頻帶通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu)是目

4、前較為可行的方案，所以對幾種典型的中頻接收機(jī)——超外差中頻接收機(jī)、零中頻接收機(jī)、雙正交變換寬帶中頻接收機(jī)和低中頻接收機(jī)——做了詳細(xì)的論述和比較，并以此為基礎(chǔ)提出了一種數(shù)字化鏡像抑制低中頻接收機(jī)結(jié)構(gòu)。 2.討論了軟件無線電的關(guān)鍵技術(shù)——模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號處理器(DSP)以及現(xiàn)場可編程邏輯陣列(FPGA)的現(xiàn)狀及發(fā)展。在模數(shù)轉(zhuǎn)換器方面通過比較指出∑-△ADC更適合于軟件無線電在移動通信系統(tǒng)中的應(yīng)用。 3.對軟件無線電的數(shù)字

5、信號處理理論及算法做了有限的研究，包括多速率信號處理、多信道濾波器組、載波同步和定時(shí)提取、調(diào)制與解調(diào)以及誤碼率監(jiān)測。提出了一種適合于分?jǐn)?shù)抽取或內(nèi)插的時(shí)變CIC濾波器，從而較好地解決了移動通信中有理數(shù)采樣率變換的問題；分析并給出了一種適用于正交變換接收機(jī)的定時(shí)同步直接估計(jì)判決算法，它與載波同步無關(guān)；給出了糾錯(cuò)碼再編碼誤碼監(jiān)測算法。 4.微波傳輸能很好的解決移動通信網(wǎng)中無光纖處基站間的傳輸問題。作為一個(gè)應(yīng)用實(shí)例本文詳細(xì)描述了數(shù)字微波