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1、 软件无线电概念
软件无线电是近几年来提出的一种实现无线通信的新技术、新体制。软件无线电把尽可能多的无线通信功能用软件来实现。它的核心是将高速宽带A/D和D/A变换器尽可能地靠近天线处理,所有基带信号的处理都用软件方式替代硬件实施(其典型的结构如图1所示)。宽带多频段天线采用多频段天线阵列,覆盖不同频程的窗口;高速A/D变换器的关键采样速率和量化数,高速信号处理器(DSP)及专用可编程处理器是软件无线电的关键,采用可编程能力强的器件代替专用的数字电路,完成基带处理、调制解调、比特流处理和编解码等工作(软件无线电台的最高目标将A/D/A器件直接放在宽带天线之后,射频信号将直接转变为数字信号)。此种结构的最大优点在基于同样的硬件环境,针对不同的功能采取不同的软件来实施,其系统升级、多种模式的运行可以自适应完成,能实现多模式通信系统的无缝隙连接,成为继模拟通信到数字通信和固定通信到移动通信之后的无线通信领域的第三次突破。
图1 软件无线电结构图
天线/RF段 高速处理段 低速处理段
2、软件无线电技术在第三代移动移动通信领域的运用
由于第三代移动通信的统一标准实现非常困难,IMT-2000的发展策略已改过去“一统”的概念,而注意到以各地区现有第二代移动系统网络基础为参考来制定比较现实的过渡方法。它放弃了在空中接口、网络技术方面等一致性的努力,而致力于制定网络接口的标准和互连互通方案。于是,导致了多频多模多业务基站问题。软件无线电是解决这个问题的利器。
图2:基站接收单元的软件无线电实现
工作原理:射频前端接收发送到基站的信号,完成射频到中频的频谱搬移、正交分解及滤波以后,在满足采样定理(采样频率fs≥2fm)的条件下,A/D采样速率可取2倍的码片速率,降低对A/D器件及后续数字信号处理的要求。系统控制完成系统数字的初始化,将DSP解调的数字转换成所需格式送往接口模块,并向外部的速据接口输送速据。基站接受单元的软件无线电的实现,关键在于数字下变频器的设计和DSP的实时处理。具体地讲,软件无线电技术在第三代移动通信系统中的应用体现在以下几个方面:
(1)为第三代移动通信手机与基站提供了一个开放的、模块化的系统结构;
(2)智能天线结构的实现,空间特征矢量包括DOA的获得、射频通道权重的计算和天线波束赋形;
(3)各种信号处理软件的实现,如:无线信令规则与处理软件、信号流变换软件、调制解调算法软件、信道纠错编码软件、信源编码软件算法等。
4、第三代移动通信中的软件无线电的新进展
软件无线电技术是第三代移动通信系统的关键技术之一,世界各国都投入巨大的力量研究软件无线电技术在第三代移动通信系统中的应用,推动了软件无线电的发展。特别是近几年来,软件无线电的体系结构出现了一个些新的发展趋势。具体表现在体系结构分层化、软件模块化、结构数字分析化、面向对象化、智能化、计算机化、网络化和信息安全化等等。软件无线电不仅是军事研究的示范,而且已成为可提供的、普遍存在全球通信系统的第三代战略的基础。它具有很大的潜力来创造一个具有采用新标准、动态定义新软件的无线通信基础结构。 随着通信技术的飞速发展,软件无线电技术日趋成熟,运用日益广泛。
编辑:王丽[email protected]
软件无线电是近几年来提出的一种实现无线通信的新技术、新体制。软件无线电把尽可能多的无线通信功能用软件来实现。它的核心是将高速宽带A/D和D/A变换器尽可能地靠近天线处理,所有基带信号的处理都用软件方式替代硬件实施(其典型的结构如图1所示)。宽带多频段天线采用多频段天线阵列,覆盖不同频程的窗口;高速A/D变换器的关键采样速率和量化数,高速信号处理器(DSP)及专用可编程处理器是软件无线电的关键,采用可编程能力强的器件代替专用的数字电路,完成基带处理、调制解调、比特流处理和编解码等工作(软件无线电台的最高目标将A/D/A器件直接放在宽带天线之后,射频信号将直接转变为数字信号)。此种结构的最大优点在基于同样的硬件环境,针对不同的功能采取不同的软件来实施,其系统升级、多种模式的运行可以自适应完成,能实现多模式通信系统的无缝隙连接,成为继模拟通信到数字通信和固定通信到移动通信之后的无线通信领域的第三次突破。
图1 软件无线电结构图
天线/RF段 高速处理段 低速处理段
2、软件无线电技术在第三代移动移动通信领域的运用
由于第三代移动通信的统一标准实现非常困难,IMT-2000的发展策略已改过去“一统”的概念,而注意到以各地区现有第二代移动系统网络基础为参考来制定比较现实的过渡方法。它放弃了在空中接口、网络技术方面等一致性的努力,而致力于制定网络接口的标准和互连互通方案。于是,导致了多频多模多业务基站问题。软件无线电是解决这个问题的利器。
图2:基站接收单元的软件无线电实现
工作原理:射频前端接收发送到基站的信号,完成射频到中频的频谱搬移、正交分解及滤波以后,在满足采样定理(采样频率fs≥2fm)的条件下,A/D采样速率可取2倍的码片速率,降低对A/D器件及后续数字信号处理的要求。系统控制完成系统数字的初始化,将DSP解调的数字转换成所需格式送往接口模块,并向外部的速据接口输送速据。基站接受单元的软件无线电的实现,关键在于数字下变频器的设计和DSP的实时处理。具体地讲,软件无线电技术在第三代移动通信系统中的应用体现在以下几个方面:
(1)为第三代移动通信手机与基站提供了一个开放的、模块化的系统结构;
(2)智能天线结构的实现,空间特征矢量包括DOA的获得、射频通道权重的计算和天线波束赋形;
(3)各种信号处理软件的实现,如:无线信令规则与处理软件、信号流变换软件、调制解调算法软件、信道纠错编码软件、信源编码软件算法等。
4、第三代移动通信中的软件无线电的新进展
软件无线电技术是第三代移动通信系统的关键技术之一,世界各国都投入巨大的力量研究软件无线电技术在第三代移动通信系统中的应用,推动了软件无线电的发展。特别是近几年来,软件无线电的体系结构出现了一个些新的发展趋势。具体表现在体系结构分层化、软件模块化、结构数字分析化、面向对象化、智能化、计算机化、网络化和信息安全化等等。软件无线电不仅是军事研究的示范,而且已成为可提供的、普遍存在全球通信系统的第三代战略的基础。它具有很大的潜力来创造一个具有采用新标准、动态定义新软件的无线通信基础结构。 随着通信技术的飞速发展,软件无线电技术日趋成熟,运用日益广泛。
编辑:王丽[email protected]