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软件无线电设计的主要环节有哪些

消耗积分:1 | 格式:pdf | 大小:0.11 MB | 2020-07-07

张敏

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　　在短短的不到二十年的时间里，移动通信经历了从AMPS、NMT模拟移动通信，到D-AMPS，IS-94，GSM数字移动通信，再到第三代CDMA技术的发展过程。在移动通信技术的发展为生活带来方便的同时，也出现了多种通信体制并存、各种标准层出不穷和频率资源缺乏的现象。以硬件为主的传统的通信体制难于适应这种局面，这些新标准由于射频载波频率和调制方式不同而限制了各种设备的互通和兼容，造成了资金浪费和重复投入。软件无线电（SDR，Software Defined Radio）技术能够解决这一问题。它是指多频段、多功能的无线通信系统（MBMMR，Multi-Band Multi-Mode Radio）。其主要功能主要由软件实现，是在通用的硬件平台上通过软件的不同算法，实时配置自己的信号波形、调制方式，提供不同的无线通信功能与业务。由于软件无线电的软、硬件便于升级，因而具有很强的适应性与兼容性。软件无线电技术，是多种技术的结合。按从前到后的顺序有：多频段天线技术、射频转换技术、宽带ADC和DAC、以及在通用可编程器件上实现中频信号、基带信号、比特流的处理等等。这一从前到后的顺序同时也是一个中频数字化的软件无线电的信号处理（接收时）流程。由于现阶段，A/D、D/A变换器取样率、数字信号处理能力的限制，大多数频段的RF变换部分还必须是模拟的。因此，只能在中频部分进行数字化。本文就以中频数字化的软件无线电为基础，讨论设计中的六个主要环节。

　　第一、天线

　　软件无线电的设计开始于天线。为了能够动态地接收多频段的射频信号（串行或并行），必须使用宽带天线。同时，要根据电波传播条件设计天线，使之具有一定的极化或方向图分集控制能力。智能天线是普遍被人们看好的一个解决方案。智能天线要实现所谓的智能化，就必须重点依靠算法，依靠软件来进行控制。它有以下优点：①减少接收到的多径信号的数量，降低衰落;②对接受到的多径信号进行最佳合并，充分利用多径信号的信息能量;③利用智能天线的较强的抑制多径干扰的能力，提高系统性能;④提高频谱的利用率。此外，智能天线的不少功能也是用数字的方法完成的，即采用各种DSP 技术，精确的测向、测频。因此它适合与多频段、多功能电台（MBMMR），即软件无线电台配套使用。在天线阵确定后，不同的准则或算法将导致不同的性能，软件无线电的模式开放结构使得可以在原有硬件条件下改善和更新智能天线系统。

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