时辰：2022-04-04 01:15:19
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现今，通讯体系正由摹拟体系体例向数字体系体例转变，这为无线电通讯的成长缔造了有益条件，但传统的颠末进程硬件装备改革进级来完成无线通讯新手艺鼎新的体例带来了良多题目，限定了无线电手艺的进一步成长，为了处置这一窘境，软件无线电应运而生，具备着传统的硬件无线电通讯装备所没法比拟的上风。
一、软件无线电的上风
1.具备下降开辟本钱和周期的感化
传统的无线通讯体系在对手艺和产品停止开辟时，针对的只是单一的规范，从规范绝对不变到设想和开辟公用芯片，再到产品设想和完成须要一年以上的时辰，开辟周期长，开辟本钱高，同时这类情况也致使规范拟定进程中，良多新的手艺都没法获得公道的支配，限定了新手艺的成长和支配，也使商用产品和那时手艺程度之间存在着较大的差别。而软件无线电的支配，能为手艺和产品的研讨和开辟供给一个新观点和通用无线通讯平台，在很大程度上延长了开辟周期，下降了开辟本钱，使产品可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许和手艺程度同步成长。
2.具备优异的可拓展性
软件无线电手艺具备很是优异的可拓展性，首要表此刻它能极为轻松地完成体系功效的拓展与进级，但是因为搜集无线电手艺是以模块化、通用化、规范化的硬件撑持平台为根本的，以是它在硬件方面可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许拓展的空间并不大，其优异的拓展性首要集合在软件方面。
别的，软件无线电手艺也为体系的进级和拓展供给了便利，只须要对呼应的软件停止进级或拓展便可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许了，并且与改良和优化硬件比拟，进级和拓展软件要简略良多;最首要的是，借助软件东西可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许根据现实须要来完成各类通讯营业的拓展。
3.具备极强的矫捷性
软件无线电手艺具备可重设置装备摆设性，从而在很大程度上增强了其矫捷性。今朝，从基带旌旗灯号到射频旌旗灯号已完成了完整的数字化，这就使得软件无线电手艺可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许颠末进程改换软件模块来顺应多种使命频段和多种使命体例。
同时，杰出的多频段天线和可节制的多频段和多功率的射频转换才能，使得软件无线电对庞杂的情况须要具备杰出的顺应性，可由软件编程来转变 RF 频段和带宽、传输速度、信道接入体例、营业品种及加密体例、接口范例。
二、软件无线电手艺在军事通讯中的支配
无线通讯之以是在古代通讯中占有侧首要的地位，与其装备简略、便于照顾、易于支配等特色是分不开的，也是这些独占的上风使其被遍及支配于各个规模，以军事规模为代表，它是各兵种、各队伍中必不可少的首要通讯手腕，
软件无线电这个术语最初是被美军提出的，那时正处于海湾战斗期间，多国队伍各兵种停止结协作战时，在互通互联的支配上碰到了坚苦，不只通讯互通性差，反应速度慢，并且宽带太窄、速度也太低，使得结协作战的关头手艺遭到了严峻的影响，由此美军起头拟定详细的打算来研讨基于数字旌旗灯号处置器、软件可编程、模块化、多情势并具备波形从头设置装备摆设才能的通用软件无线电台――易通话，此电台几近具备了美军统统支配过的电台包罗话音通讯电台、数据通讯电台的统统功效，完成了差别品种无线电台之间的通讯。
软件无线电台从其降生至今，已成为能使差别国度或说同一国度的差别兵种之间彼此通讯而不妨碍的新手艺。自20世纪70年月起头，可编程软件无线电台正式被参加研制名目中，今朝已获得了冲破性的成长，有不少的数字式软件可编程无线电台已被投入支配并且见效甚好。
别的，传统的数字电台以硬件为主，软件无线电台在良多关头手艺上对其停止了改良，比方：对模数转化器停止了改良，使其转换率和静态使命规模获得了大幅度的晋升;对嵌入式处置器停止了改良，进步了其处置的速度和才能，使数字旌旗灯号处置器可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许完成调制解调器的功效;对以编程手艺为目标的手艺停止了开辟，使软件的功效性自力于根本硬件以外。总之，跟着科技的敏捷成长与进步，无线电台将无望使军用电台获得新的界说。
三、软件无线电手艺在挪动通讯中的支配
软件无线电观点从提出至今，已从最初的军事规模起头向民用规模扩大，但是在民用通讯方面却存在着良多的题目，比方：新老通讯体系体例并存，增添了差别体系体例体系在互联方面的庞杂程度与坚苦程度;各类通讯装备大批呈现，使无线电频谱拥堵情况愈来愈严峻;传统的以硬件为根本的无线通讯体系已难以知足新时展的须要。只要接纳软件无线电手艺才能对这些题目停止有用处置，上面就从三方面来先容软件无线电手艺在挪动通讯中的支配。
1.用于蜂窝挪动通讯体系
在蜂窝挪动通讯体系中，软件无线电的发射与其余体系比拟拟，有所差别。
它在发射前，要先对可用的传输信道停止分别，探测传布路子，对适合信道停止调制，将电子节制下的发射波束指向切确的标的目标，挑选适合的功率，做完这些才能停止发射。至于领受也一样如斯，它能对此后信道和相邻信道的能量散布停止分别，也能对输入传输旌旗灯号的情势停止辨认，颠末进程自我顺应答消搅扰，对所需旌旗灯号多径的静态特色停止估量，对多径的所需旌旗灯号停止相干归并和自顺应平衡，对信道调制停止栅格译码，而后颠末进程FEC译码改正残剩毛病，最大限定的下降误比特率
2.用于设想多频多模的挪动终端
对差别的规范须要用差别的软件来顺应，须要颠末进程软件设置的调剂来转变信道接入体例或调制体例。
软件无线电手艺可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许设想出矫捷的通讯终端，使差别制式的挪动搜集能用同一部终端，不只为用户供给了极大的便利，也在必然必然程度高低降了运营商的本钱，增进了挪动通讯手艺的延续成长。
3.用于第三代挪动通讯体系
软件无线电手艺在第三代挪动通讯体系中的支配首要包罗三方面：
（1）为第三代挪动通讯手机与基站供给了一个开放的、模块化的体系布局;
（2）发生了各类旌旗灯号处置软件，包罗：各类无线信令法则与处置软件、信道纠错编码软件、旌旗灯号流变更软件、信源编码软件、调制解调算法软件等;
（3）完成了智能天线布局，包罗DOA在内的空间特色矢量的获得、每射频通道权重的计较和天线波束赋形。
四、结语
总之，软件无线电手艺有着传统数字无线电所没法比拟的上风，在未来的成长和支配上必然会愈来愈遍及，出格是在第四代挪动通讯的进步和推行路子上，软件无线电手艺必然会进献愈来愈多的气力。
参考文献
[1]陶玉柱，胡建旺，崔佩璋.软件无线电手艺综述[J].通讯手艺，2011，01：37-39.
关头字：软件无线电；假造无线电；PC机仿真
1 软件无线电体系研讨背景与近况
无线电通讯在社会糊口、经济成长和国防扶植中阐扬着极为首要的感化。近二十年来，跟着微电子手艺、计较机手艺、VLSI手艺和软件手艺的飞速成长，无线电通讯也履历了结日趋增强；支配频段由低到高，调制体例由AM ， FM到数字调制：多址体例由FDMA到TDMA，CDMA；通报信息由电报、语音成长到数据和多媒体。无线电通讯手艺，出格是挪动通讯手艺的迅猛成长。早在70年月末英国的Romsey公司为了研讨处置频谱拥堵题目标体例，制作了第一个军用“软件无线电”体系[2]。它使命在很低的频次，在中频对旌旗灯号采样后送入8085处置器，用软件停止后续处置。受那时手艺程度的限定，该体系布局庞杂，造价高贵，但它考证了间接对低载频旌旗灯号停止采样的可行性。
软件无线电是对传统无线电通讯体系布局的一次严峻改革。它使通讯体系挣脱了硬件布局的束厄局促，在体系布局绝对通用和不变的情况下，可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许拓展多种办事。是以，软件无线电己成为处置差别体系体例之间互支配题目和展开多种营业的手腕，具备庞大的贸易和军事代价。今朝以美国和西欧为主导的列国都在主动地尽力于软件无线电手艺的研讨和体系的开辟。
2 软件无线电模子
抱负中的软件无线电平台要由几局部构成：RF模块与天线子体系AlD/A模块、由DSP芯片织成的高速处置模块。
软件无线电的根基思惟是：间接对RF旌旗灯号停止采样，颠末进程加载软件模块来完成所需的功效，包罗之前由公用硬件完成的信道检测、调制解调，和编码解码等等。
3 DRM 体系的软件摹拟
DRM 支配 COFDM 手艺，是 OFDM 调制与信道编码的组合。统统的编码音频和相干数据，都均匀分派到多个相邻载波上，而统统载波都在分派的传输频道中。此后 30MHz 以下无线电播送频道带宽为 9/10kHz。DRM 体系可用于：1规范带宽，以知足此后打算的情况；2半带宽（4.5/5kHz），许可与摹拟调幅旌旗灯号联播；3双倍带宽（18/20kHz），在频次打算许可时可供给更大的传输容量。
体系的输入根基上可分为音频/数据旌旗灯号和信息数据旌旗灯号两大类，各有其差别的用处，以是在旌旗灯号处置上略有差别，应当根据旌旗灯号和节目资料的范例，挑选适合的编码参数，才能到达数字 DRM 体系的旌旗灯号品德。主营业信道终究要加到信道编码器中，其构成进程简述以下只能通报一套节目标单一性。
DRM 体系接纳 COFDM 打算，其发射机是将语音和数据信息颠末进程信源编码变为数字旌旗灯号，而后颠末进程信道编码有挑选地插手冗余掩护，再颠末进程 OFDM 调制、上变频后发送到 DRM 播送的 MW/SW 频段。
DRM 领受机将领受旌旗灯号下变频为中频旌旗灯号，再停止同步、信道估量、信道解码、信源解码后获得本来的语音和数据信息。
4 DRM 体系的关头手艺
信源编码首要处置数据存储、互换和传输的有用性题目，即颠末进程对信源数据率的紧缩，力图用起码的数码通报最大的信息量。
DRM 体系中支配了 SBR（频带规复）手艺，它是一种在低比特率下获得完整音频带宽的音频编码增强体例，可与 AAC 和 CELP 连系支配，构成今朝才能最强的紧缩体例。支配 SBR 的目标是重修音频旌旗灯号中被编码器丧失的低音段。为了更好地完成这个目标，须要在音频比特流中通报某些边信息。SBR 可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许将通俗低比特率编解码体系带宽进步到即是或大于摹拟 FM 音频带宽（15kHz）。在语音编码时，SBR 还可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许晋升窄带语音编解码体系机能，给播音员供给 12kHz 的音频带宽，用于多说话播送等。因为大都语音编解码体系都是窄带的，SBR 的首要感化不只在于进步音质，并且可用于晋升语音的清楚度和语音的可懂度。
OFDM 手艺对频次偏移很是敏感，这类频次偏移是因为信道的多普勒频移和振荡器的不不变，粉碎了领受端各子载波间的正交性。频次偏移会构成 ICI，而采样时辰不切确的成果是 ISI，严峻时领受机将完整不能辨认调制在原旌旗灯号中的信息。OFDM 体系对时域偏差的敏理性要比单载波体系好一些，但是，频域上频次的很小偏移却会发生很大的误码率，是以，若何切确估量频偏很是首要可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许报酬在发送端加一些赞助序列，使得领受端可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许基于最大似然法切确估量时域偏移和频域偏移。
5 DRM 体系的假造无线电仿真
1992年5月，美国Mitre公司提出了软件无线电的观点，即由硬件作为无线电通讯的根基平台，而把尽可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或很多的无线及小我通讯的功效用软件来完成。软件无线电体系具备布局通用化、功效矫捷、体系改良和进级便利，和可对差别无线电体系停止互支配的长处，其上风首要表此刻以下几点：
1.体系布局可完成通用，功效完成矫捷，体系的改良和进级很便利；
2. 供给差别体系互支配的可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许性；
3. 体系接纳模块化设想思惟，模块具备很强的通用性，能在差别体系间复用；
4. 通俗而言软件开辟周期较短，能疾速跟踪市场变更，本钱也会下降。
总之，本章在后面研讨的根本上，根据 DRM 规范，开辟出了 DRM 体系假造无线电中频仿真软件，将DRM的COFDM基带旌旗灯号调制到中频上，为DAMB发射机和领受机的实体设想，供给了一个很好的仿真与测试平台。
软件无线电是对传统无线电通讯体系布局的一次严峻改革。它挣脱了硬件体系布局的束厄局促，是处置差别通讯体系体例之间互支配题目和展开多种营业的最好路子，具备庞大的贸易和军事代价。开辟假造无线电体系可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许疾速成立软件无线电原型体系，增进对软件无线电体系布局的深切研讨，是以具备现实和现实上的两重意思。
参考文献
[1]樊昌信等，通讯道理，第4版，国防财产出书社，2001年3月
[2]李栋，DRM 领受机手艺，播送和电视手艺，2003 年第 9 期
[3]郑蜀光，DRM 手艺先容，播送和电视手艺，2003 年第 5 期
[4]罗琳、吴乐南，基于假造无线电平台的AM播送领受体系，电子手艺支配，1999年10期
1 概述
无线电支配日趋遍及、电磁情况日趋庞杂，无线电羁系的使命难度在延续不时地增添，若是能获得目标现场的旌旗灯号完整采样，并将原始采样数据完整存储，以软件无线电的处置思惟停止前期阐发，将会给无线电羁系使命带来质的转变。
这类全新的羁系情势跟着高机能的软件无线电领受机、遍布超高传输速度的搜集、能供给壮大的存储和计较才能的云办事的降生将慢慢成为一种可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许。
1.1 无线电羁系
无线电办理的焦点目标是在天下或全天下的无线电通讯和其余无线电营业规模内以最公道、最公允、最有用和最经济的体例地支配、支配或掩护无限的无线电频谱/卫星轨道本钱，使得各类无线电通讯网和各无线电台站可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许经济、有用地在各类无线电情况下不受搅扰地普通使命，为国度的经济扶植、国防扶植办事，保证国民的性命和财产宁静，进步人们的物资和精力的糊口程度，鞭策国度社会与经济的成长和迷信手艺的进步。
无线电监测包罗平常的电波监听、丈量、测向和定位、电台辨认和搅扰查找，其首要使命是颠末进程辨认发射旌旗灯号的相干手艺参数和支配特色，查找和考证未受权的无线电发射机或无线电台站，确保适合或遵照国度无线电办理有关划定；查询拜访、记实有关搅扰源、背景噪声等电磁情况情况，判明并处置搅扰题目，掩护正当无线电台站用户的权利，查处不法无线电台站的搅扰等。小到一场测验、中到一场大型勾当（如：北京奥运、上海世博）保证、大到国度宁静保卫。
今世无线通讯的庞杂性和装备的遍及性对羁系使命的有用性提出了极高的请求，是以列国都建有本身的羁系机构和手艺体系，如：美国设有一个监控中间、天下设有13个监测站；我国设国度、省、地市三级办理和监测建制机构，并设有短波、卫星、超短波三张监测网，局部监测网设有多个遥控监测站。
除卫星监测以外，首要设别有扫频仪、宽频领受机、定向天线等，首要对无线电发射的根基参数，如频次、电平、示向度、仰角、测向品德等体系地停止丈量、传输。鉴于汗青延承及手艺成长程度的限定，今朝凡是最初只记实成果数据，而不是监测到的某个旌旗灯号的原始数据，若是一个旌旗灯号此后消逝，而监测体系没法解码时，存在没法回溯等倒霉情况的发生。
1.2 软件无线电手艺
软件无线电服装论坛t.vhao.net（SDR Forum）（非红利的鞭策软件无线电手艺成长的国际机关）给出的软件无线电的界说：“一个无线电体系中，天线此后就数字化，对旌旗灯号的统统的须要的处置都由寄存在高速数字旌旗灯号处置器中的软件来完成”。便是接纳数字旌旗灯号处置手艺，在可编程节制的通用硬件平台上，支配软件来界说完成无线电台的各局部功效：包罗前端领受、中频处置和旌旗灯号的基带处置等等。即全数无线电台从高频、中频、基带直到节制和谈局部全数由软件编程来完成。
SDR被觉得仅具备中频可编程数字接入才能。成长汗青无线电的手艺演变进程是：由摹拟电路成长到数字电路；由分立器件成长到集成器件；由小规模集成到超大规模集成器件；由牢固集成器件到可编程器件；由单情势、单波段、单功效成长到多情势、多波段、多功效；由各自自力的公用硬件的完成成长到支配通用的硬件平台和特色的编程软件的完成。
软件无线电的首要特色的尽可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许接近天线、尽可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许宽带高速的完成领遭到的旌旗灯号的数字化，今后首要依托软件来完成旌旗灯号的处和支配。
澳大利亚万瑞（WinRadio）公司就有系列的接纳SDR布局体系无线电领受机产品，此中WR-G39DDC模块笼盖HF/VHF/UHF/SHF 20KHz～ 3.5GHz宽频软件领受机，带有两个可同时使命的自力的DDC信道，每一个信道的刹时带宽达4MHz，可用于灌音或别的数字化处置，领受机还供给16 MHz宽的及时频谱阐发仪。具备很高的矫捷性、大静态规模、高活络度、疾速扫描、高精度等机能，不只可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许作为监测领受机，也可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许作为疾速搜刮（1GHz/s超快搜刮速度）领受机和丈量领受机。可接纳USB接口可便利地毗连就任何IBM兼容PC机，一台可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许节制多个领受机构成多信道体系。
1.3 高速互联网时期
古代计较机搜集的根基理念框架体系根基源于美国戎行在1968年起头组建的阿帕网（ARPNET），就在这个互联网原型降生后的70年月，一系列相沿至今、在此后获得庞大成长的手艺逐一降生，如：TCP/IP和谈、以太网，同期微电子及计较机手艺也在高速成长，它们彼此荡漾和增进。在颠末约四十年的成长，体系和体系之间、地区和地区之间的互联从很坚苦到此刻处处都能获得广域、城域接入，接入体例和接口情势八门五花到此刻互联便利的以太网为主，速度从几K晋升到10M、100M、1000M、10G、并将步入40/100G。无线局域网手艺也有了高速的成长，速度在802.11n上已能到达300Mbps并起头瞻望600Mbps，未来也会有更高的接入速度。
软件无线电与软件节制无线电的辨别在于软件无线电是开放并且规范化的，是以研讨加倍轻易也加倍矫捷，装备具备的功效不再首要依托体系的构架和硬件，转而起头依托软件情况，颠末进程转变软件来转变功效，使得体系、功效的进级或是差别体系间的兼容变得加倍简略，进级换代所须要的时辰大大延长。而数字无线电首要依托于硬件和体系布局的成长，使得情况加倍封锁，倒霉于推行交换，一旦呈现题目，须要破费相称多的人力、物力和时辰。
1.2软件无线电手艺硬件平台剖析
软件无线电是一个规范化、开放式的平台，以硬件作为根本，将编写好的指令事后录入，用以支配硬件进而完成尽可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或很多的无线通讯功效，可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许颠末进程转变软件的体例转变软件无线电所具备的功效，并但是以削减硬件模块的数目和庞杂程度，所具备的矫捷性、集合性、掩护性无可比拟。一个典范的软件无线电须要以下的硬件体系：射频、中频、基带、信源、信令，软件局部则为数字旌旗灯号处置器（DSP），DSP颠末进程录入法式，可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许对带宽、频次、调制情势、信源解码等停止节制，是以DSP处置机能的强弱间接影响通讯功效的数目和品德。颠末进程录入法式，DSP节制各个体系，完成无线电软件详细化。
1.2.1天线
天线是保证旌旗灯号的根本，现实上天线最好应当能笼盖全数的通讯频段，但在现实支配中，并不能做到笼盖如斯多的频段，更多的时辰须要能保证完善适配软件所需的、线性机能较好的频段，支配组合式多频段天线，颠末进程测试主动寻觅搅扰较小，流量宽松的频段，是以就有多频段天线和宽带天线，其二者都可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许为软件无线电手艺供给旌旗灯号的保证，而辨别首要在于多频段可在分手的差别频段上使命，而宽带则象征着是持续的宽频。而调频、旌旗灯号领受、算法优化依然是天线在无线电手艺中的关头。
1.2.2A/D、D/A转换器件
因为在输入和输入之间既有摹拟旌旗灯号型号又稀有字型号，而DSP作为数字旌旗灯号处置器加倍适合处置数字信息，是以在射频天线与DSP之间须要模数变更器（A/D）及数模变更器（D/A）构成具备A/D-DSP-D/A根基模子的硬件平台。今朝大大都低功耗的的A/D还不能做到同时知足速度和采样率，是以在恰当的情况下会支配多条ADC。同时为了加速处置速度，支配多频段的宽带天线和智能天线，并将A/D、D/A变更尽可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许地接近射频天线端口，将本来的基带移至中频，若是知足条件乃至可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许移至射频，因为把A/D转换尽可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许的向天线段接近，是以对摹拟与数字之间来换的复原度请求很高。若何削减旌旗灯号丧失是关头的手艺。
1.2.3数字旌旗灯号处置器（DSP）
DSP是全数软件化的硬件焦点，相称于PC上的CPU。因为软件化，在A/D变更后的统统处置都用DSP所编入的软件编程来完成，此中包罗滤波、变频、数据处置、解调、解码、等使命，这对DSP的计较才能提出了必然的请求，出格是一些大流量且请求高速的使命情况，比方DDC（包罗数字下变频、二次采样和滤波），一个低机能的DSP几近没法完成使命。而对高速旌旗灯号的处置，这局部须要完成的使命有调制解调、处置比特流、编译、基带处置。因为轻易呈现瓶颈，故在须要高机能时可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许颠末进程多路DSP并行处置。
1.2.4中频处置
中频处置手艺用于基带与中频之间旌旗灯号的变更，中频处置才能须要首要在于频次变更的程度和滤波的庞杂程度，而在未来，可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许做到基带与射频停止间接的旌旗灯号不异。
1.3及时支配体系及软件算法优化
算法是编程的魂灵，光有机能而不一个杰出的算法予以撑持只会白白华侈处置器的机能，而软件能给全数体系一个完整的平台。软件的上风是矫捷、定制化轻易，是以应针对差别的通讯情势，开辟出特地的软件情况，保证DSP处在一个杰出的处置情况，最大限定的阐扬DSP的机能，并在现实进程中不时改良算法，完善体系，顺应新的手艺，新的功效模块，供给更高效的办事而这也是软件无线电的焦点协作力之一。
2软件无线电手艺的支配
无线电具备功耗低，体积小的上风，是以能在便携装备上运转，同时还可支配在庞杂场所，下降硬件量，削减掩护使命量，是以支配规模很是遍及，参军事到民用，从医疗到教导都有适合它们阐扬的场所。
2.1软件无线电手艺在军事上的感化
2.1.1电子战
软件无线电所具备的新观点，新思惟在军事中有着遍及的支配，首当其冲的便是电子战。电子战频段宽，旌旗灯号品种多，并且首要以主动为首要使命情势。以往的电子战都是以几种旌旗灯号为目标停止计谋设想，而若是敌方的旌旗灯号的特色或传输体例发生转变，那末就须要从头设想，安排。效力缺乏，不只须要更多的经济估算还很有可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许耽搁战机，而软件无线电可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许颠末进程转变软件来转变使命情势，晋升效力下降本钱，软件无线电的下一步认知无线电则可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许对此停止智能化搜刮和对应，可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许瞥见未来的电子战都在往这个标的目标成长。
2.1.2雷达
雷达对军事的感化和代价无需多言，而差别单元、差别作战装备使命标的目标差别，支配的雷达也差别，而差别的雷达对旌旗灯号、载波、频宽、解码等都有差别的请求，若是能支配软件无线电，则可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许大大下降后勤局部的补给压力，同时一旦被解密，也可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许颠末进程改换软件的体例掩护数据和通讯的普通交换。
2.1.3软件无线电手艺在卫星通讯上的支配
卫星通讯的笼盖规模广，手艺加倍进步前辈。但因为多接纳庞杂、品种单一的硬件，使得其掩护的本钱高，并且效力低，已不能很好顺应现今飞速的高速科技成长的步调，而软件无线电手艺则可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许小型模块化，把一个大而庞杂的全体拆分红多个小型化、模块化的体系，下降掩护本钱，发明和处置题目也可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许加倍疾速。而在插手了软件无线电手艺此后，可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许做到在不转变原有功效的根本上削减体系运转的本钱，并且进级体例简略，也加倍矫捷。
2.2软件无线电手艺在民用手艺规模的感化
2.2.1挪动通讯
挪动通讯是通讯规模的一块大蛋糕，搜集从最早的GSM，再到CDMA2000、TD-SCDMA和WCDMA，此刻已成长到了4G，即FDD-LTE和TDD-LTE，这么多代的进级已发了然一系列的题目：2G、3G、4G的基站装备，差别制式的搜集受限于硬件壁垒致使搜集互不兼容，通讯规范不分歧，矫捷度差，客户支配感触感染度差。而在未来的LTE-A则有可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许停止同一和兼容，因为软件无线电手艺的插手，使体系加倍的合用和矫捷，增强与2G，3G挪动通讯的兼容程度，通讯行业协作很是猛烈，而晋升用户休会并下降本钱方为下策，软件无线电手艺的确可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许称得上是量身定做的处置打算。
2.2.2小区的掩护办理和智能化进级
小区内配套举措办法完善，集成度高，并且生齿密度大，财产代价高，以是对小区的运营办理很是首要。而若是支配接纳软件无线电手艺的装备对小区停止监控办理，起首可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许节俭大批的人力物力，其次未来小区进级智能化（人脸辨认门控、主动报警、信息上传等）也相称轻易，不必对焦点部件改换，仅须要改换软件，同时接纳无线情势，无需再次打孔穿线，便利施工。堪称完善的小区糊口办理助手。
3软件无线电手艺的成长趋向
3.1国际通用支配规范
软件无线电手艺本身是规范化和开放化的，绝对过于的情势兼容性强可扩大性好，很是适合作为国际通用的支配规范。良多协作火伴都可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许对此手艺停止协作开辟，获得属于本身的体系，针对性强，定制程度高，本钱支配成果好。
3.2增强自顺应频谱办理
大大都的国度和敌区，频谱本钱都已永远分派，但是因为不能主动调频，是以良多的频谱现实支配率并不高，而软件无线电和认知无线电颠末进程ASM可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许优化空中接口，停止探测、阐发，主动转变频谱、发射功率，跳转到较为余暇的频段，充实支配无限的本钱，在此后不能扩大总频段的频段支配规模之时，这项手艺大大的进步了本钱支配率，对挪动终端无线上彀的意思很是严峻。
3.3扩大通讯财产的影响力
每次的严峻现实手艺进步城市让相干根本财产带来质的奔腾，软件无线电手艺一样如斯。软件无线电手艺的潜伏好处会表此刻差别代价链的差别条理场所上。软件无线电手艺让财产的进步规范由硬件转变成软件，成长加倍敏捷，而软件的产出速度与硬件不在一个条理，是以可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许变相进步企业的全体进步步伐，从本来的5年一换到此刻的智能化进级，无时无刻都在汇集数据，阐发，应答，进级。对其余的财产一样如斯。
3.4物联网的基石
物联网的标语是每一个物体都有本身的标记。颠末进程物联网，可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许支配手机支配、监控、办理家中的各个家电，而这统统都须要以无线搜集为根本，而软件无线电便是根本，软件无线电将更多的向物理空间上的延长，使得物理空间物体有魂灵，加倍智能化，加倍可接洽化，产品不再是零丁的一个产品，而是一个局域搜集此中一个点。而这已起头转变今朝各个行业的获利点，未来的企业将会把重心向软件化转移和倾斜，具备本身的软件焦点手艺是安身在此后信息化海潮的本钱。
中图分类号:TN91文献标识码:A 文章编号:1007-3973 (2010) 01-053-02
1无线电的成长进程
无线电的成长进程是:摹拟电路成长到数字电路;分立器件成长到集成器件;牢固集成器件到可编程器件;小规模集成到超大规模集成器件;单情势、单波段、单功效成长到多情势、多波段、多功效;各自自力的公用硬件的完成成长到支配通用的硬件平台和特色的编程软件的完成。20世纪80年月,跟着挪动通讯体系的规模的扩大和手艺庞杂度的不时进步,为了降服手艺庞杂度带来的题目和知足支配多样性的须要,出格是军事通讯对宽带手艺的须要,提出在通用硬件根本上支配差别软件编程的体例--软件无线电,把无线电的功效和营业从硬件的束厄局促中束缚出来。
在1992年5月在美国通讯体系集会上,Jeseph Mitola(约瑟夫•米托拉)初次提出了“软件无线电”(Software Defined Radio,SDR)的观点。1995IEEE通讯杂志,出书了软件无线电专集。同年美国军方提出了军用的Speakeasy打算,即“易通话”打算,这个打算首要目标是设想美军新一代无线电战术电台,这类电台具备多种情势、多种速度、多种调制体例,多种接口体例和多种信息宁静体例。软件无线电在曩昔的几年中参军方的研讨慢慢被官方商用挪动通讯规模所正视,出格是多频段、多用户、多情势兼容及互联体系,对未来挪动通讯手艺出格是在我国3G通讯当中的支配将会起到很关头的感化。
2SDR的观点、体系和特色
软件无线电是在一个开放的公共硬件平台上支配差别的可编程的软件体例完成所须要的无线电体系。抱负的软件无线电体系是一种全数可软件编程的无线电,并以无线电平台具备最大的矫捷性为特色。全数可编程包罗射频波段,信道接入体例和信道调制。
抱负的软件无线电首要由天线、射频前端、宽带A/D和D/A转换器、通用或公用数字旌旗灯号处置器和各类软件构成。抱负的软件无线电的构成布局如图1所示:
图1 抱负的软件无线电体系
SDR的特色
(1) 可重构性,即体系功效跟着须要而转变的才能。软件无线电必须在软件和硬件两方面都撑持体系重构,本领备颠末进程转变所运转的软件来界说体系功效的才能。
(2) 矫捷性。即体系在不转变软件和硬件布局的条件下,对可重构的顺应才能。软件无线电必须可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许被切确设置装备摆设成各类差别的假造装备,还要撑持不时呈现的新手艺和新功效。
(3) 模块化。行将界说体系的各个使命分解为彼此自力的软件和硬件模块,这些模块颠末进程接口以逻辑的体例毗连起来构成所须要的体系功效。
3SDR在3G中的关头手艺及成长趋向
3.1A/D转换手艺
软件无线电的旌旗灯号领受道理如图2.天线领受旌旗灯号经缩小,滤波和混频将射频(RF)旌旗灯号变更到中频(IF),颠末一级抗混迭带通滤波后由A/D转换器在中频停止A/D转换,在由数字下变频器(DDC)将IF抽样旌旗灯号变更加DSP芯片可间接处置的数字基带旌旗灯号,DSP完成各类所需的旌旗灯号处置,并将处置成果送至用户终端。发射进程与此类似,DSP处置后的旌旗灯号经插值处置变更到IF,再颠末D/A转换,IF/RF变更后由天线发射进来。
图2基于软件无线电的旌旗灯号领受道理
根据Nyquist采样定理:采样速度最少是摹拟旌旗灯号最高频次的2倍,才能保证原旌旗灯号被无失真的复原。是以请求大输入旌旗灯号的带宽须要A/D转换器有很高的采样频次.别的,有多路旌旗灯号间的远近效应而请求A/D转换器有很大的静态规模和取样精度。今朝基于软件无线电的采样手艺有:过采样手艺、正交采样手艺、带通采样手艺、并行A/D转换手艺。此中过采样手艺不只可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许下降前级混叠滤波器,也可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许有用进步A/D转换的信噪比。而并行A/D转换采样可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许有用进步采样分辩率。
不论接纳哪种采样手艺,采样频次越高,可规复的带宽潜力越大。是以软件无线电手艺完成的坚苦和关头点便是A/D转换器的速度和静态规模。抱负的SDR,A/D变更器的静态规模应当在100-120db或16-20位。最大输入旌旗灯号频次在1Ghz和5GHz之间。但是以此刻的手艺成长程度,不可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许到达这个请求。今朝A/D转换器的成长趋向是低功率耗损的单片A/D转换器,但是其分辩率的进步绝对采样速度的进步要迟缓的多。但是跟着古代迷信手艺的进步,将超导和光彩样手艺支配于A/D转换器,已成为未来的成长趋向,此中“疾速单通量”RSFFQ是最具冲破性的一项手艺,该手艺基于超导根基量子机器特色,说了然团圆的量化情势中存在着磁通。在该手艺中,单磁通量子脉冲代表二进制值。因为一个完整的单磁通量子代表一个脉冲,以是这类手艺的机能遭到输入旌旗灯号最大转速度的严酷限定。是以可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许颠末进程对处置速度与分辩率停止折中的体例来到达最好手艺机能。
3.2高速处置模块DSP或FPGA
SDR可否有用完成取决于高速处置模块的数据处置速度和精度。传统的无线电设想可接纳ASIC、DSP和FPGA器件的组合加以完成,而在软件无线电设想进程当中 ,DSP、FPGA和ASIC之间的功效分别也在发生变更。ASIC慢慢供给更多的可编程功效,而DSP和FPGA则起头具备ASIC的传统处置功效,三者之间的边界正变得日趋恍惚。是以,设想职员在设想软件无线电时,凡是参照以下准绳:(1)ASIC只要供给可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许接管的可编程性和集成程度,凡是便可为指定的功效供给最好处置打算。(2)FPGA可为高度并行或触及线性处置的高速旌旗灯号处置功效供给最好的可编程处置打算。(3)DSP可为触及庞杂阐发或决议打算阐发的功效供给最好可编程处置打算。比方?北京艾科瑞德科技无限公司于2007年推出的支配处置打算FFT-SDR-V4。它接纳了美国德州仪器公司最高运算才能的DSP和Xinlinx高容量的FPGA(2000万门),处置了软件无线电成长中的瓶颈手艺―旌旗灯号处置的运算才能题目。
FFT-SDR-V4高机能软件无线电处置打算集成了4路及时旌旗灯号收罗通道(每一个通道105M, 14bit)和2路旌旗灯号天生通道(每路160M, 16bit);同时装备了2颗Xilinx XC4VLX60 FPGA(800-2000万门)和TI TMS320C6416(1G)高速DSP芯片共同构成了高速及时旌旗灯号处置单元;规范cPCI接口,兼容PCI2.2 64位/66MHz;6U规范尺寸;这些布局供给了壮大的及时旌旗灯号吞吐、处置和传输才能,是现今软件无线电的最好处置打算之一。
4SDR在3G中的支配远景
跟着最近几年来软件无线电手艺的高速成长和慢慢成熟,全软件无线电将占有未来挪动通讯体系的焦点地位,因为它可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许使体系开辟者完整颠末进程软件来矫捷地设置装备摆设和进级无线通讯体系,从而下降本钱和加倍疾速地应答市场的变更,比方从EDGE 进级到EDGE Evolution。Octasic公司近期发布了它的首款基于软件无线电平台的GSM,EDGE 和EDGE Evolution 的基站收发机(BTS)处置打算Vcolla-BTS,该产品支配了该公司冲破性的数字旌旗灯号处置手艺。而英飞凌科技股分公司克日与SkyTerra和TerreStar 搜集公司连系颁布发表共同开辟环球首款基于英飞凌的立异软件无线电(SDR)手艺的多制式挪动通讯平台。这类冲破性手艺可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许让用户接纳本钱相称于陆地蜂窝挪动通讯终真个公共市场手机,在北美地区随时随地成立通讯。基于SDR手艺的卫星―陆地手机,可撑持多种蜂窝和卫星通讯制式,此中包罗GSM、 GPRS、EDGE、WCDMA、HSDPA、HSUPA和 GMR1- 2G/3G等。
SDR使得体系具备矫捷性和顺应性,可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许让差别的搜集接口和空中接口共存,可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许撑持接纳差别空中接口的多情势手机和基站。跟着SDR和3G手艺的不时成熟,在未几的未来,新一代挪动通讯手艺可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许供给更有用的多种营业,终究完成贸易无线搜集、局域网、 蓝牙、播送、电视卫星通讯的无缝跟尾并彼此兼容。
参考文献:
[1]杨小牛等.软件无线电道理与支配[M].北京:电子财产出书社,2001.
[2]姜宇柏,游思晴. 软件无线电道理与工程支配[M].机器财产出书社,2007
[3]欢然等.多抽样率数字旌旗灯号处置现实及其支配[M].北京清华大学出书社,2007.
中图分类号：TN911-7 文献标识码：B
文章编号：1004373X(2008)0506102
The Multi-rate Signal Processing in Software Radio
MIAO Runjiang,XUE Lei
(Electronic Engineering Institute,Hefei,230037,China)
Abstract：In this paper,the conception of software radio and multi-rate signal processing is introduced.The signal code rate at every node in the system of software radio may be changed by multi-rate signal processing.Decimation and interpolation are two basic means of multi-rate signal processing,the theory of them is analysed and their related architecture of polyphase filer is given here.The number of digital filter′s steps at every branch of this architecture will be reduced to 1/D(or 1/I) of the original.So this architecture is an effective way to real-time signal processing.
Keywords：software radio;multi-rate signal processing;decimation;interpolation;polyphase filter
1 引 言
软件无线电是今世无线通讯成长的标的目标，其根基思惟是：将A/D和D/A尽可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许接近RF端，在数字化的通用硬件平台上，用软件近可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或很多地完成软件无线电的各类功效。软件无线电具备矫捷性、规范化、模块化的特色，为处置今朝无线通讯体系所存在的难兼容、难进级、开辟周期长等坚苦供给了挑选。
基于带通采样定理，软件无线电可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许完成对全数使命频带的旌旗灯号间接停止数字化，而后用数字旌旗灯号处置体例完成对旌旗灯号的领受息争调。为了进步软件无线电对差别体系体例旌旗灯号的顺应性，带通采样的带宽应越宽越好。但是，采样速度的进步使采样后的数据流速度增大，对后续的旌旗灯号处置才能提出了刻薄的请求。是以，有须要对采样旌旗灯号停止降速度处置，多速度旌旗灯号处置是这类降速度处置的现实根据。
2 多速度旌旗灯号处置
多速度旌旗灯号处置的本色是用数字旌旗灯号处置体例间接转变抽样旌旗灯号的速度，抽取和内插是其根基关头。
2.1 整倍数抽取
整数D倍抽取是指原始抽样序列x(n)每隔(D－1)个取一个,构成一个新序列xD(n),xD(n)=x(Dn),正整数D为抽取因子。D倍抽取器标记如图1所示，设序列x(n)的频谱为x(ejw)，求得序列xD(n)的傅里叶变更xD(ejw)=1D∑D－1k=0Xej(w－2πk)D，标明抽取后序列xD(n)的频谱为原序列x(n)的频谱经频移和D倍展宽后的D个频谱的叠加和。根据Nyquist采样定理，若序列x(n)的采样率为fs,则摹拟旌旗灯号的最高频次(无恍惚带宽)fH≤fs/2，不然x(n)的频谱发生混叠。当以D倍抽取率对x(n)停止抽取后获得的抽取序列xD(n)之取样率为fs/D,其无恍惚带宽为fs/(2D),以是当x(n)中含有大于fs/(2D)的份量时,xD(n)的频谱必然发生混叠,没法从xD(n)中规复x(n)中频次小于fs/(2D)的低频旌旗灯号份量。若是先用一个数字滤波器(归一化带宽B=π/D) 对X(ejw)停止滤波获得V(ejw)，该旌旗灯号只含有小于π/D频次份量,再对V(ejw)停止D倍抽取,便可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许防止频谱混叠。一个完整的D倍抽取器布局如图2所示，抽取前后旌旗灯号频谱如图3所示。颠末抽取进步了旌旗灯号的频域分辩率。
2.2 整倍数内插
整倍数内插是指在原始抽样序列的相邻两抽样点之间拔出(I－1)个零值,设原始抽样序列为x(n),则内插后的序列为:
内插器标记如图4所示。设序列x(n)的频谱为x(ejw)，求得序列xI(n)的傅里叶变更xI(ejw)=X(ejwI)，标明内插后序列xI(n)的频谱为原序列x(n)的频谱经I倍紧缩获得的。是以，xI(ejw)中不只含有x(ejw)的基带份量(w≤π/I),并且还含有其高频份量(w>π/I)。对内插后的旌旗灯号停止低通滤波,便可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许从内插旌旗灯号频谱中规复出原始基带谱,使内插序列中的(I－1)个零值都变为x(n)的切确值,以是颠末内插进步旌旗灯号时域分辩率。完整的I倍内插器布局如图5所示。
抽取支配于软件无线电领受机，下降了领受旌旗灯号数据速度,便于数字旌旗灯号处置。内插支配于软件无线电发射机，进步了输入旌旗灯号频次，便于调制发射。颠末进程先内插后抽取，也可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许完成抽样率的分数倍变更。
3 多速度旌旗灯号处置的多相滤波布局
多相滤波布局是指将数字滤波器的转移函数H(z)分解成多少个差别相位的组。图2和图5抽取内插器布局中滤波器都是在高取样率(在D倍抽取之前,I倍内插今后)条件下运转的。接纳多相滤波布局可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许进步抽取内插
器的计较效力，有益于旌旗灯号的及时处置。如图6所示，在FIR滤波器中，H(z)=∑N－1n=0h(n)z－n，N为滤波器的长度，将h(n)分红I个组，H(z)=∑I－1m=0z－(I－1－m)Rm(zI)，Rm(zI)=∑Q－1n=0h(nD+D－1－m)(zI)－n，将此滤波器代入图5，由内插器的等效转换，获得内插器的等效滤波布局，如图7所示。此时，滤波器位于内插器之前，下降了对滤波器的及时性请求，并且每一个歧路滤波器的阶数只要本来的1/I，有益于进步运算精度。抽取器的多相滤波布局与此类似。当抽取倍数D或内插倍数I很大时,可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许接纳多级完成,每节滤波器设想时应斟酌通带带宽、过渡带带宽等参数。
以上阐发都是针对低通旌旗灯号的,对带通旌旗灯号经常接纳频谱搬移,先把位于中间频次f0处的带通旌旗灯号搬移到基带,而后再支配低通旌旗灯号的抽取体例停止抽取。反之，颠末进程内插器后接带通滤波器可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许将基带谱搬移到射频频段。
4 结 语
多速度旌旗灯号处置是软件无线电完成旌旗灯号处置数字化的关头，多相布局岂但简化了滤波器的设想，并且是软件无线电信道化领受机和发射机的根本。
参考文献
［1］杨小牛,楼才义,徐建良.软件无线电道理与支配[M].北京:电子财产出书社,2001.
［2］宗孔德.多速度旌旗灯号处置[M].北京:清华大学出书社,1996.
中图分类号：TN8-34; TB565.3 文献标识码：A文章编号：1004-373X(2011)21-0031-03
Research on Software Radio in Anti-submarine Technology
LI Wen-hai1, WEI Hui2, XU Ai-qiang1
(1.Naval Aeronautical Engineering Institute, Yantai 264001, China;
2. Graduate Management Team, Naval Aeronautical Engineering Institute, Yantai 264001,China)
Abstract：
Aiming at the widely researched and applied software radio (SR), for realizing the digitization of anti-submarine underwater acoustic signal processor, a hypothesis of the application of SR in sonar receiver is proposed combining the buoy′s receiving signal and communication. The relative technologies are introduced simultaneously. The technology can realize the digitization of signal processing, reduce errors, improve efficiency and so on.
Keywords： SR;wireless sonobuoy;signal detection;high-order cumulation;neural network
0 引 言
无线声纳浮标搜潜是航空反潜的首要手腕之一，水声旌旗灯号处置机装载在反潜机上，首要对声纳浮标的无线电旌旗灯号停止领受解调，并对此中音频旌旗灯号停止阐发，从而完成对陆地中的潜艇目标探测、发明及定位。
跟着高速数/模转换器、集成混频器和数字旌旗灯号处置器的成长，软件无线电近几年来成长敏捷，如许最间接的表现为旌旗灯号处置完整在DSP中停止\[1-3\]。在DSP中停止传统收发处置模块的降噪、滤波、混频处置等，此时旌旗灯号处置完整由软件完成，是以，传统硬件完成的功效，此处由软件完成，并且因为软件的矫捷性，使其功效更壮大。
针对如许一个成长趋向，提出设想制作数字化旌旗灯号处置机，行将目标旌旗灯号检测、目标旌旗灯号辨认等集成到DSP中停止，从而增添矫捷性和抗搅扰性。同时研讨了从声纳浮标探测水下目标到与载机停止通讯进程中旌旗灯号的流向和抒发情势，得出载机探测声纳浮标旌旗灯号和浮标探测目标旌旗灯号进程的类似性，是以可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许将两种进程的体例彼此鉴戒支配，以到达最优成果。
1 根基道理
软件无线电的根基思惟是以一个通用、规范、模块化的硬件平台为依托，颠末进程软件编程来完成无线电台的各类功效，从基于硬件、面向用处的电台设想体例中束缚出来\[4\]。抱负软件无线电的构成布局如图1所示。
图1 软件无线电的布局框图
1.1 摹拟旌旗灯号调制
因为声纳浮标与旌旗灯号处置机间的通讯多为调频和调幅的体例，是以在此先容调频与调幅的道理\[4\]。
(1) 调频
调频(FM)是载波的刹时频次随调制旌旗灯号成线性变更的一种调制体例，单调子频旌旗灯号的数学抒发式可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许写成：
И
И
式中：Е鬲c为载波角频次;vΩ(t)为调制旌旗灯号;Иkf为调制系数。
(2) 调幅
调幅(AM)便是使载波的振幅随调制旌旗灯号的变更纪律而变更。用单音旌旗灯号停止调幅时，其数学抒发式可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许写成：
И
И
式中：vΩ(t)为调制旌旗灯号;ma为调制指数，它的规模为(0,1)之间，若是ma>1，б训鞑ǖ陌络会呈现严峻的失真，而不能规复本来的调制旌旗灯号波形，也便是发生适量调幅。
1.2 无线声纳浮标探测与通讯的特色
无线声纳浮标是反潜中的首要兵器，因为其支配简略和经济等长处被遍及支配，针对声纳浮标的探测旌旗灯号进程和与载机的通讯进程做一简略的研讨。
根据水声相干常识\[6-8\]，潜艇的辐射噪声首要是线谱与持续谱的叠加，此中线谱是检测潜艇的首要特色；陆地噪声可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许类似为从命高斯散布的，是以浮标检测的潜艇旌旗灯号可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许表现为：
И
式中：N1(t)~N(μ1,σ21)。
旌旗灯号s′(t)颠末调频/调幅处置，发送给载机停止处置。这里的s′(t)即为vΩ(t)。в捎谏纳浮标与载机停止通讯的空间也存在着噪声，可类似为高斯噪声，设为:
由上式可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许看出，载机收到的旌旗灯号将由载波频次、环绕在载频四周的潜艇频次旌旗灯号和噪声构成。对旌旗灯号停止傅里叶变更可查看频谱散布。两个进程旌旗灯号流程如图2所示。由公式推导和图2可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许看出，在相干假定条件下，浮标探测目标和载机探测浮标的进程是类似的，是以这两个进程中的研讨体例可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许彼此鉴戒，乃至同时停止，这有待进一步研讨。
图2 反潜进程旌旗灯号调制流程图
2 旌旗灯号处置算法
因为DSP运算处置的速度在敏捷进步，以是此刻良多绝对庞杂的旌旗灯号处置算法都可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许在DSP中运转，也即完成旌旗灯号处置的全数字化，比方停止FFT处置等。
声纳旌旗灯号处置算法包罗旌旗灯号检测算法，旌旗灯号降噪处置算法和目标辨认算法等。
2.1 能量检测算法
能量检测算法\[8\]是旌旗灯号检测算法中最常用的算法。Ъ偕韫鄄斓降n个样本是x1,x2,…,xn,那末能量检测算法可表现为:
ИИ
因为载波旌旗灯号和目标旌旗灯号不从命高斯散布，是以可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许支配高阶谱法对旌旗灯号停止降噪，从而增添在微小旌旗灯号条件下目标检测几率，同时进步目标辨认成果。
2.3 神经搜集
野生神经搜集(ANN)体例是摹拟人脑的思惟勾当成长和构成的，具备必然的智能性，详细表此刻神经搜集具备杰出的容错性、条理性、可塑性、自顺应性、自机关性、遐想影象和并行处置才能\[9\]。它的这些长处使得其起首支配在情势辨认规模。
今朝神经搜集的模子已达上百种，最常用的是BP模子。在水下目标分类中常用的神经搜集另有:径向基函数(RBF)神经搜集，它本色上是BP模子的变种，其隐层节点的感化函数凡是为高斯型核函数，对特色层具备必然的局部化才能，故有较好的分类机能。高阶神经搜集的输入与输入的高阶相干函数绝对应，从而与高阶谱、高阶积累量有间接的接洽，因为高阶谱对非安稳旌旗灯号的妥当性和对加性噪声的按捺才能，这类搜集可望完成平移、扭转和比例不变的情势辨认，对水声旌旗灯号的分类具备较好成果。
BP神经搜集的进修算法\[10\]以下：
练习集包罗M个样本情势对(xk,yk)，对第p个练习样本(p=1,2,…,M)，单元j的输入总和(即激活函数)记为a在现实支配中，斟酌到进修进程的收敛性，进修阈值获得越小越好；值越大，每次权重值的转变越猛烈，可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许致使进修进程发生震动，凡是权重批改公式为:
И
式中:Е盼动量因子；a为批改系数。
3 结 论
本文针对新兴的软件无线电手艺，切磋了其支配在反潜手艺中的可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许和相干手艺，为往后的工程设想供给必然的指点，详细工程支配还要根据现实做呼应调剂。因为本文只是给呈现实上的推导，以是将在此后的使命中重点研讨工程完成算法。跟着高速A/D和高速DSP的成长和更新，软件无线电手艺将慢慢成长，并使得旌旗灯号领受机/发射机设想和处置加倍地数字化，从而完成体系的集成化、微型化和信息化。
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作者简介：
自Joseph Mitola于20世纪90年月初提出了软件无线电(sDR)的观点以来，它一向是人们存眷和研讨的焦点。SDR为无线支配的设想者处置了良多题目。大大都这类题目与无线播送为了完成环球运作必须撑持的规范数目有关，并且，一样首要的是，与撑持这些多重规范的本钱有关。
本文申明多重规范车用数字无线电领受机观点若何支配于七种数字无线电规范：数字调幅播送(DRM)；DRM+；数字音频播送(DAB)；DAB+；空中数字多媒体播送(T－DMB)；高清调幅播送(HD－radio AM)；高清调频播送(HD－radioFM)。
在可行并且高效的情况下，领受机支配针对每一个数字无线电规范的完整嵌入式软件来实行数字旌旗灯号处置手艺，如滤波、解调、同步、纠错等。
sDR作为一个协处置器与汽车DSP系列共同支配，可用于超高品德的AM／FM领受和音频后处置。公用汽车DsP可供给高集成、壮大、经济的摹拟与数字处置打算，出格适合汽车行业支配。共同汽车DSP系列的协处置器观点如图1所示。
协处置器观点加上高效数字无线电领受打算，使汽车DSP颠末现实考证的高机能AM／FM领受机能进一步得
到扩大，可供给高机能、矫捷、高效的SDR并撑持不异数字无线电规范的多个领受机，用于背景扫描、多音频，数字支配和视频支配。
数字调幅播送
数字调幅播送(DRM)是一种适合30MHz频次以下的中、短、长波数字无线电体系。它具备近FM的声响品德，和数字传输支配便利的特色，在AM方面的改良也很凸起。
DRM体系接纳编码正交频分复用(cOFDM)手艺。统统由数字编码音频发生的数据和相干的旌旗灯号数据均被散发，以逾越大批慎密摆列的载波停止传输。统统载波均包罗在传输信道中。接纳时辰和频次交叉的体例来加重多径搅扰所构成的衰减。OFDM和编码的各类参数均可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许变动，使DRM可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许在良多差别的传布情况中顺遂使命。
DRM的最大比特率是72kbps。
DRM体系支配MPEG-4高效高等音频紧缩(HE-AAC+v2)，以低数据率供给低音频品德。别的，码鼓励线性展望编码(cELP)协调波矢量鼓励编码(HVXC)语音紧缩算法则以更低的数据率供给仅语音编程，如图2所示。
DRM+
DRM+表现DRM的后续开辟，它是波段Ⅰ和波段Ⅱ(FM波段)中数字无线电传输的规范。并且，OFDM可供给高效频谱支配和无搅扰挪动领受。凭仗其95kHz带宽，DRM+适合欧洲支配的100kHzFM情势，是以可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许在波段Ⅱ的各个频段中传输。
最大有用数据率高达每多路186kbps。接纳MPEG-4 HE－AAC+音频紧缩可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许将最多4种差别的音频流，包罗别的的数据办事，乃至是视频流集成到一个DRM+多路复用器上。该体系的全体视图与DRM的不异，即DRM+可“安稳”集成到DRM中。
数字音频播送
在20世纪80年月早期设想数字音频播送(DAB)体系时，最初有五个目标：供给CD品德的无线电播送；供给优于FM的车内领受品德；更有用地支配频谱；许可颠末进程电台称号而不是频次来调谐；最初是许可传输数据。
均源于DAB的DAB+和T-DMB已集成了MPEG-4 HE-AAC+v2音频紧缩和带额定交叉的Reed－Solomon纠错编码手艺。
DAB+
DAB和DAB+之间的首要差别在于，DAB数字无线电播送接纳MPEG-2 Audio Layer Ⅱ音频紧缩手艺，而DAB＋接纳MPEG－4HE-AAC+V2音频紧缩手艺。
HE-AAC+v2是AAC焦点音频紧缩的扩大集。此扩大集布局许可支配三个依托于比特率的选项：通俗AAC，用
于高比特率；AAC和频谱带复制(sBR)，即HE-AAC，用于中比特率；AAC、SBR和伪平面声(Ps)，即HE-AAC+v2，用于低比特率。
每一个音频超帧都在可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许完成从头设置装备摆设同步与办理的五个持续逻辑DAB帧中通报。
源自原始体系Rs(255、245、t=5)的Reed-Solomon RS(120，110，t=5)截短码支配于每一个音频超帧的110字节局部，以天生一个毛病掩护包。外部(解)交叉器可被120列的区块(解)交叉器视为一行。DAB+体系的框图如图3所示。
T－DMB
根据ETSI EN 300 401规范，T-DMB也是基于传统的DAB传输体系。这象征着颠末进程向现有DAB体系增添一个T－DMB视频编码器，DAB传输便可用于T－DMB传输。因为在同一个体系上供给T－DMB和DAB，是以T－DMB装备不只可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许领受T-DMB多媒体办事，还可领受DAB音频办事。
T－DMB针对音频办事支配比特分片算术编码(BsAc)或HE－AAC＋v2音频编码，针对视频办事支配高等视频编码(AVc)，针对交互式数据相干办事支配二进制格局场景(BIFS)。
弁言
跟着时期的成长，社会的进步，挪动无线电旌旗灯号已愈来愈进步，但是随之而来的旌旗灯号之间的搅扰也愈来愈激烈。削弱无线电旌旗灯号搅扰，进步无线电通讯品德是此后应当研讨的首要课题。支配软件无线电成长的智能天线可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许与四周情况特色相连系，随时监控四周的旌旗灯号强弱，找到旌旗灯号最强的天线标的目标，停止对应调剂。并且可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许颠末进程对旌旗灯号的追踪，将通讯旌旗灯号保持在最好的规模。颠末进程软件停止算法的主动更新，可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许在不转变智能天线的设置装备摆设的同时增强无线通讯，进步体系不变。
1软件无线电的界说
软件无线电首要是颠末进程古代通讯理念为桥梁，成立以数字旌旗灯号为根本的开放性通讯模块平台。可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许连系差别软件来对其硬件配比停止变更，可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许顺应差别情况下通讯旌旗灯号的须要，搭载无线电旌旗灯号体系。软件无线电首要颠末进程天线、射频前端、宽带转换装配和数字旌旗灯号处置器构成。其天线畅达可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许辐射比拟广漠的规模，并且对差别频次下旌旗灯号真个调剂都比拟不变，可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许适合差别使命的须要。射频前端首要完成旌旗灯号发命中上变频、滤波、缩小、下变频等使命。颠末以上使命的旌旗灯号再颠末数字旌旗灯号处置器转换，完成数据的低流速处置，等处处置器将其转变为基带后，再颠末数字旌旗灯号软件摹拟处置。此中颠末数字旌旗灯号处置器处置的首要缘由是因为若是只用数字旌旗灯号软件停止处置，无疑会加大其使命量，构成较大的承担。将旌旗灯号转化为基带会大大下降数字旌旗灯号软件的压力。软件无线电无疑具备较大的矫捷性，可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许颠末进程增添新的软件来增添其机能。举例而言，在软件无线电使命方面，信道存款，调制及编码等使命都是颠末进程软件的增添来完成的，这些使命可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许完成对搜集旌旗灯号的转换，使其顺应旌旗灯号情况，下降通讯压力。软件无线电无疑具备较高的开放性，因为其在软件模块、规范化手艺调剂中都可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许转变，硬件也可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许连系装备和手艺成长的须要停止进级，软件可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许根据设置装备摆设须要停止调剂。软件无线电具备较强的矫捷性和开放性，致使其在无线通讯规模中占有了首要地位，并且敏捷将其推行到军事出产中的电子战、雷达方面，起到了首要感化。
2智能天线的机关和根基算法
智能天线连系古代数字旌旗灯号处置手艺，用过简略的数据算法，构成不变的定向波束，让天线可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许根据用户的旌旗灯号须要停止调剂，避开旌旗灯号不不变的地位，完成挪动旌旗灯号的最大化，尽可以或许或许或许或许或许或许或许或许防止同种旌旗灯号的搅扰。智能天线的首要是颠末进程天线阵列、射频前端、A/D转换器、自顺应旌旗灯号处置器等装配构成。若是智能天线的天线可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许领遭到智能旌旗灯号，便可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许颠末进程差别天线的智能单元停止分派，由射频前端停止领受处置，在颠末数字旌旗灯号转换，颠末进程自顺应旌旗灯号处置器停止处置，构成差别波束来完成矢量输入。智能天线和传统的天线搜集体例差别，它可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许颠末进程以上体例构成用户特定的领受波束，将旌旗灯号不变在某一肯定的领受规模，使旌旗灯号在此中定向传布，相称于把差别旌旗灯号不变在差别规模中，下降同种旌旗灯号之间的搅扰和电磁净化。供给一个牢固的标的目标来让用户接管，如许做大大晋升了旌旗灯号传输的使命效力，有用保证了旌旗灯号的不变性，避开了传统体例中同种波段旌旗灯号之间的彼此搅扰。
3自顺应波束构成算法先容
颠末智能天线处置的旌旗灯号通俗都是在时段和频次上完整重合，只在差别空间角度上辨别的旌旗灯号，智能天线可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许起到空间过滤感化。自顺应波束算法首要是颠末进程数字处置手艺，连系数字旌旗灯号的特色阐发构成的输入端配比，颠末软件处置表此刻差别波段的旌旗灯号处置器上。其上风在于不须要对其硬件装备做出任何调剂，只是颠末进程对软件的改写来完成体系的更新，来完成差别地区下旌旗灯号的须要。支配自顺应波束构成手艺，智能天线可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许颠末进程自顺应算法来对其停止调剂，转变旌旗灯号规模，在有用旌旗灯号的根本上构成动摇规模，下降差别旌旗灯号处置波段的主波束，支配户的增益处置下降，削减差别用户之间的彼此搅扰，并且对旌旗灯号领受装配的领受法式停止处置，对智能天线装配的全体机能有所晋升。从参考旌旗灯号的规模转变标的目标来看，自顺应算法首要分红非盲算法和盲算法两种。非盲算法首要是用过其余非此波段的旌旗灯号作为参考，领会旌旗灯号的领受端地位，停止算法处置来肯定旌旗灯号呼应规模。再根据加权值肯定必然的纪律目标，调剂均匀纪律，到达最大的输入规模，使智能天线可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许知足最大的输入调剂，通俗的输入原则遵守最小二乘法和最小均方偏差的规范。盲算法则不须要对旌旗灯号的输入端停止阐发，只是颠末进程对本身终端信息的处置停止参照反应，估算处置旌旗灯号的标的目标。但是切确来讲，颠末判定的旌旗灯号标的目标和现实输入旌旗灯号标的目标存在必然的差异，这是因为对非此波段旌旗灯号领受时不可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许切确测定其标的目标致使。总的来看，非盲算法具备更高的切确率，可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许更快地判定输入旌旗灯号标的目标，对旌旗灯号波段传输、转换的效力较快，但是绝对而言耗损的功率就比拟大。
4软件无线电手艺的可行性
我国在数字旌旗灯号通讯方面已有了较大的停顿，在国际已出产了国际均匀水准接近的产品，和国际进步前辈程度不较大收支。相干的手艺条件也已筹办完善，随时可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许投入实行。但某种新型手艺可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许推行的条件在于其可行性，而不是手艺本身的条件。该项手艺获得推行必须获得市场经济和用户的遍及接管。在以往的履历经历中，已有太多是以而失利的先例，今朝这项手艺也面对了一样的挑衅、其首要可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许从三个方面来动手：播送机构、接管制作厂家和用户对该项手艺的可接管性。只要在这些方面的现实支配中获得杰出成果，才可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许使这项手艺大规模投入支配，拓宽其可行空间。推行无线电手艺的首要条件是将无线软件调频作为根本，节制旌旗灯号波段的发生。旌旗灯号波形首要颠末进程数字旌旗灯号的转换发生，并且还可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许颠末进程差别频段的切换来完成、领受器一样可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许支配数字旌旗灯号转换器来对软件旌旗灯号停止领受，颠末进程软件对差别旌旗灯号停止调理。完善的软件无线电台首要颠末进程全频段的撑持来完成，具备很强的矫捷矫捷性，可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许颠末进程对软件的调剂来完成体系功率的调剂。但是出于对现实情况的斟酌，宽带前端频道领受不可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许到达抱负情势，老是会遭处处置情势的限定。是以以现今的手艺条件来讲不可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许将抱负的软件无线电体系投入支配。为完成大规模软件无线电手艺支配，可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许将软件无线电体系中增添一些增强无线电体系功效的软件，可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许在必然规模中对旌旗灯号的领受和通报停止调理，合用于现今出产的现实须要。固然下降了软件无线电体系的矫捷矫捷性，但是给其在出产中投入支配带来了一些但愿。
5竣事语
支配软件无线电对智能天线停止调剂，不须要停止烦琐的硬件调剂，只要在体系中装置进步软件无线电合用性的软件。是以该体系具备很高的可掩护性和可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许不变支配的体系情况，可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许将体系的旌旗灯号发射全体支配进步，增强扩大机能。颠末进程软件无线电对智能天线停止调剂，可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许增强旌旗灯号规模，使体系变得加倍安稳，削减同类旌旗灯号的搅扰。但智能天线对装备的请求很高，就在必然程度上增添了元件的可支配机能，使体系分派加倍庞杂，不可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许转变波束的转变挪动规模。以是是不是支配软件无线电对智能天线停止调剂，还要连系现实情况停止阐发。
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关头词：A/D/A转换器件 软件无线电 宽带 DSP
中图分类号：TN925 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）07-0207-02
1 软件无线电概述及根基布局
软件无线电手艺，望文生义是用古代化软件来支配、节制传统的“纯硬件电路”的无线通讯。
软件无线电的道理便是支配宽带天线（或多频段天线）来将接近射频前真个A/D、D/A的全数中频段或是RF段完成A/D变更，今后再支配DSP器或是处置器来完成后续处置使命。无线电全体可编程性的程度很大程度上是由其硬件布局决议的，换句话说，硬件布局是完成RF频段可编程、信道编码和调制可编程、信道拜候情势可编程的根本。不只如斯，因为硬件体系的开放性极高，以是只要略微调剂软件便能获得呼应的功效，这在必然程度上弱化了体系的设想难度。
软件无线电统的根基布局如图1所示，它包罗了宽带/多频段天线、多频段射频转换器、宽带A/D（模数变更器）和D/A（数模变更器）及数字旌旗灯号处置局部。由图1可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许看出，数字旌旗灯号处置局部是软件无线电合用化进程中的焦点和关头局部之一。比方：DSP、FPGA、GPP便是比拟罕见的旌旗灯号处置局部。在GPP的节制下，DSP和FPGA能完成各类使命，比方：调制解调、中频处置、基带处置等。GPP在调剂使命和办理存储器的进程中支配的是RTOS。现阶段，软件无线电布局又叫做公用本钱布局，简略来讲，便是肆意无线信道都具备配套的处置本钱，比方：GPP、AD、FPGA、DA、DSP等。
2 软件无线电成长的近况
无线通讯在古代通讯中占有着极为首要的地位，被遍及支配于贸易、景象形象、军事、民用等规模。
最近几年来，无线通讯规模研发出了一种全新的无线通讯体系布局，即软件无线电。该体系是古代通讯现实，微电子、数字旌旗灯号处置手艺共同感化下的产品。
1992年，MILTRE公司的Joseph Mitola初次提出了软件无线电这一重生事物。其运作道理是：为使软件能顺遂完成调制解调、使命频段、数据格局、加密情势、通讯和谈等使命，咱们必须构建一个通用的硬件平台，该平台要具备规范化、开放性、模块化的特色，不只如斯，还要在天线四周设置A/D和D/A转换器，如许才能获得一个高机能的无线通讯体系。软件无线电跟海湾战斗有关，军事上胜利，是软件无线电手艺敏捷在民用上推行。
咱们国度也很是正视软件无线电手艺，曾就提到过SCDMA手艺，这类手艺现实上便是一种CDMA手艺，在该手艺中包罗有智能天线和软件无线电等相干的通讯手艺。
3 软件无线电相干手艺
软件无线电手艺中触及到了数字旌旗灯号同摹拟旌旗灯号间的有用转换、计较速度、运算总量、存储总量和处置数据的体例等相干的手艺，并且这局部手艺对软件无线电手艺的进步速度和进步标的目标起决议性感化。此中宽带/多频段天线、A/D/A转换器件、DSP手艺和及时支配体系作为该手艺中的关头之地点。
3.1 软件天线及射频转换局部的关头手艺
软件无线电便是要让多波段、多制式电台完成有用的互连，而为了到达这一请求咱们就应当引进多天线手艺。软件无线电手艺与数字多波束构成（DBF）相连系的完善产品便是智能天线手艺。现实上智能天线手艺已成为下一代挪动通讯体系的关头手艺。
要完成低噪声缩小、混频、滤波、主动增益节制（AGC）和输入功率缩小等功效，那末射频的前端请求器件有较宽的频次规模。通俗情况下软件无线电的天线是不可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许涵盖统统的无线通讯频段的，构成这一景象的缘由便是外部阻抗不符合合，频段不一样的天线是不可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许在一路支配的。以是说，要想让软件无线电通讯得以有用的完成，就必然要设想出一套可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许接管任何频段并且具备较好线性机能的天线。
3.2 A/D-D/A与高速、高精度中频数字处置段关头手艺
采样和位数对宽带模数转换的程度起着决议性的感化。采样勾当的速度取决于旌旗灯号宽带，而量化位数则必须要和静态规模和DSP精度的请求符合合。但是今朝单片ADC不可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许使这两个请求获得同时知足，是以咱们要将多个ADC并联在一路来处置这一题目。
软件无线电所具备的一个最大的特色便是让A/D变更最大限定的接近天线，而如斯A/D转换器就必然要具备杰出的机能。A/D-D/A变更器要可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许在中频外面对大带宽规模中的多路旌旗灯号实行采样。根据Nyqist定理咱们可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许看出，大输入旌旗灯号带宽对A/D变更的采样率有着较高的请求；除此以外因为多路旌旗灯号之间的远近效应存在，是以A/D变更器必须具备较大的静态规模和较高的取样精度。借使A/D手艺不可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许使这些请求获得有用的知足，咱们凡是会接纳以下处置办法。如，把全数领受带宽分红多个子带，用多个窄带A/D对各个子带并行采样；用对数紧缩等体例节制或按捺输入旌旗灯号静态规模；量化与旌旗灯号展望相连系，量化展望偏差旌旗灯号等。
3.3 DSP数字旌旗灯号处置手艺
现实使命中须要引发正视的是处置体系数据、编码解码、调制解调等，与此同时还要重点存眷数字化处置，比方二次采样、滤波、高低变频等。DSP具备以下功效：解码、调制解调、处置数字基带与比特流等，仅就扩频与调频体系而言，须要充实阐扬解调、解扩功效。为尽快完成此项功效，现实使命中要充实支配DSP，构建完善成熟的并行运算体系，不只仅触及到数据总线、法式总线，与此同时还要完成多址呼唤，连系现实情况挑选接纳多指令大都据布局、单指令大都据布局或是超指令布局。
通俗牢固功效的模块如滤波器和下变频器，可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许支配可编程才能的公用芯片来完成，如许可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许节俭本钱并且这类芯片的处置数据的速度通俗要高于通用DSP芯片。通俗情况下数据处置体系的分派体例是：功效绝对牢固的局部就由FPGA来完成，计较麋集型的局部在DSP外部完成。
3.4 及时支配体系
软件无线电可完成自立进级与更新，最为明显的特色是开放性，充实支配空中接口可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许完成软件加载，现实支配简略，可行性绝对较高。凡是情况下会挑选以API停止辨别，进而将其模块化，现实使命中要对各方面的影响身分停止斟酌，连系现实情况进一步肯定可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许支配CORBA手艺，此时可将面向工具的体例视为首要条件，缔造杰出的使命情况与办事平台，确保各类搜集可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许彼此共同、彼此拜候。别的，CORBA还可完成数据同享。
软件必须要突显出自力性，如斯一来才可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许尽快设置出适合的条理布局。现实使命中要充实支配软件手艺，此中须要引发正视的是软件下载，首要触及到以下内容，即接口体例、下载体例、下载宁静与认证、和谈等。
4 结语
软件无线电首要由两局部构成：处置数字旌旗灯号、射频前端；最为首要的局部是高速DSP芯片、宽带A/D/A变更器。软件无线电可根据拨道接入体例、无线波段等对各类参数停止界说，对信道布局停止恰当调剂，充实支配硬件平台对数据旌旗灯号停止处置。
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软件无线电手艺的硬件平台构成较为庞杂，它首要包罗摹拟前端、宽带数模变更器、宽带模数变更器、数字高低变频器和高速数字旌旗灯号处置器这五个局部，其有着模块化、开放性及可拓展性等上风。该平台的数据源可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许是笔墨、声响和视频等，颠末进程对数据停止信息道编码和信息源编码，并且可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许接纳多路体例对其停止拜候，而后对其停止调制解调。值得注重的是，差别体系下的差别调制体例，应尽可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许接纳可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许兼容的体例。
1.2软件平台
数字播送电视体系中的软件无线电手艺接纳的是分层软件体系，其包罗DSP指令、函数库、旌旗灯号流变更库、小波与滤波的变更、调制算法库、编码算法库、信道纠错编码库及各类无线电信令规程库等。
1.3关头手艺
古代的无线电已是将计较机、通讯等手艺融会为一体的新手艺。起首，宽带多频段是其焦点手艺，软件无线电手艺的使命宽带通俗是1Mhz到3Ghz，若是其天线接纳传统体例，因为天线长度的影响，会对旌旗灯号的传输发生影响。其次，接纳数模和模数手艺，将二者的转换器接近天线，并将其移到RF前端，对较高频段的旌旗灯号停止数字化，这个进程须要对使命宽带和模数采样频次停止较高的请求。另外一方面，情况的庞杂性对模数转换器的速度和宽带都提出了较高的规范，请求其静态规模较大，在宽带到达请求时，也应注重ADC是不是具备较高的采样率。最初，DSP手艺和高速数字处置手艺也是软件无线电的焦点手艺之一，数字旌旗灯号在颠末模数转换器处置后，DSP软件将持续对其停止处置，是以说软件无线电手艺的关头是数字处置才能。硬件手艺和软件手艺是影响无线电手艺的首要身分，今朝软件无线电手艺在现实中的支配因为遭到硬件手艺的限定，出格是在木块分解方面，是以应增强硬件手艺的改良，为软件手艺供给一个广漠的成长平台。
2数字播送电视体系中软件无线电手艺的支配
数字播送电视的根基道理便是将摹拟旌旗灯号转变为数字旌旗灯号，完成其完善过渡。将A/D变更器接近射频天线以尽早获得摹拟旌旗灯号，随后将其转化为数字旌旗灯号是软件无线电手艺的根基思绪。无线电手艺以数字播送电视为载体，在发生数字旌旗灯号后，支配数模转换器将旌旗灯号转化为摹拟旌旗灯号。软件无线电手艺以较强的矫捷性，颠末进程进级去完成对一些关头手艺的冲破。
2.1DRM的成长
因为数字化媒体的疾速成长及调频播送协作的增强，良多机构已起头了调频播送数字化的手艺尝试。因为此后数字旌旗灯号和摹拟旌旗灯号同时存在，可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许借助无线电手艺对摹拟装备停止研制。跟着无线电手艺的成长，为了晋升无线电播送的品德，可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许将数字播送与本钱有用连系起来。
2.2DRM中无线电手艺的支配
因为播送的宽带较窄，旌旗灯号的静态规模较大，在现实支配中对其打算的挑选应慎之又慎。可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许对一个宽带变频模块停止增添，将其增添到A/D/A天线间，使旌旗灯号由全频变为中频带，而后对中频带旌旗灯号的预约功效停止完成。
2.3DRM发射机中软件无线电手艺的支配
比拟拟领受机，发射机的研制显得更加庞杂，发射机通俗包罗三个自力的子体系，此中的调制子体系和数字编码担任对数字旌旗灯号和相位的处置，而摹拟处置子体系则更多的被支配于调相标记或幅相标记的转换上，功率缩小和旌旗灯号的发射则依托发射子体系来完成。
2.4数字电视领受体系
此后遍及接纳的是中频数字化布局，其道理是颠末进程多频段的天线将数字旌旗灯号通报到RF局部，随后颠末模数转换器和数模转换器的转换，再颠末数字高低变频器，其将旌旗灯号通报给DSP停止处置。在以软件无线电手艺为根本的数字电视接管体系，起首要颠末进程摹拟变频对旌旗灯号停止处置，使其与模数转换器的旌旗灯号相顺应，颠末模数转换器的处置后，其输入为基带旌旗灯号，而后数字变频对宽带内的旌旗灯号停止正交变频，使其成为与旌旗灯号带宽相顺应的数字旌旗灯号，这类旌旗灯号要可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许被HDTV处置。在现实中，为了进步数据的处置速度，经常接纳较多的处置器模块。而在软件无线电手艺中，都是接纳软件对算法停止处置，颠末进程软件的进级来增添新的功效，而HDTV领受机恰是以软件无线电道理为根据，在此根本上，其不只可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许发生可以或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许顺应多种编码速度的数字电视旌旗灯号，并且其本身的体系进级才能也较强。HDTV完成新制式的播放体例对软件无线电手艺下降本钱具备较大的赞助。
2.5软件无线电手艺中的现实支配
在互联网和3G时期，信道调制体例会极大影响数字播送电视的成长，是以须要引进新的无线通讯手艺。当下用户须要的是多条理设置装备摆设，而软件无线电手艺中恰是一种优良本钱，依托其完成各类营业的最好设置装备摆设，转变以往的寻求同一性的调制体例，尽力成立一个开放性的平台，颠末进程平台上软件的进级来完成营业的各类特色。
