軟件無線電精選(九篇)

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第1篇：軟件無線電范文

關鍵詞：軟件無線電；數(shù)字信號處理；調制解調；數(shù)字廣播；世界數(shù)字廣播

軟件無線電是隨著計算機技術、高速數(shù)字處理技術的迅速發(fā)展而發(fā)展起來的，其基本思想就是將寬帶A/D/A變換器盡可能地靠近天線，將電臺的各種功能盡量在一個開放性、模塊化的平臺上由軟件來確定和實現(xiàn)。該平臺的調制方式、碼速率、載波頻率、指令數(shù)據(jù)格式、調制碼型等系統(tǒng)工作參數(shù)具有完全的可編程性

1 用軟件無線電技術實現(xiàn)衛(wèi)星控制平臺

傳統(tǒng)的衛(wèi)星測控平臺存在著性能不完善，調制方式、副載波、碼速率組態(tài)不靈活，體積偏大等問題。研制和開發(fā)通用化、綜合化、智能化的測控平臺，通過注入不同的軟件，實現(xiàn)對調制載頻、調制方式、傳輸碼速率等參數(shù)的改變，應用于各種軌道衛(wèi)星平臺的遙測遙控任務。

軟件無線電技術正日益廣泛地應用于現(xiàn)代通信的各個領域。隨著A/D/A器件與DSP處理器的迅速發(fā)展，使得軟件無線電技術廣泛地應用于陸上移動通信、衛(wèi)星移動通信與全球定位系統(tǒng)等。

用軟件無線電技術實現(xiàn)衛(wèi)星控制平臺包括軟件無線電通用平臺的DSP技術和DSP實現(xiàn)信號調制和解調。其中軟件無線電通用平臺的DSP技術又包括 TMS320C6701 DSP芯片，DSP技術在軟件平臺中的應用，調制器與解調器。DSP實現(xiàn)信號調制和解調又包括信號調制，信號解調。

軟件無線電通用測控平臺是衛(wèi)星測控平臺發(fā)展的方向，可以很好地解決原來平臺開發(fā)成本高、周期長、通用性差的問題。以新一代DSP芯片TMS320C6000作為軟件無線電平臺的核心，可以很好地滿足需要，且有較大的冗余度，利用升級。

2 用軟件無線電技術實現(xiàn)數(shù)字調幅廣播系統(tǒng)

數(shù)字廣播是繼調幅廣播、調頻廣播之后的第三代廣播方式，它的出現(xiàn)標志著廣播系統(tǒng)正由模擬向數(shù)字體制過渡。目前比較成熟的數(shù)字調幅廣播（DAB）技術被認為是近期發(fā)展的重點，基于軟件無線電技術的DRM系統(tǒng)，該系統(tǒng)就可以實現(xiàn)從當前的模擬廣播到數(shù)字廣播的平滑過渡。

從20世紀二十年代開始，商業(yè)廣播先后在美、蘇、英、德、法、中等國開播，在此后的近百年時間，廣播作為重要的傳媒工具，受到各國的重視。廣播無后經(jīng)歷了中波調幅、短波調幅、調頻、調頻立體聲幾個階段。

盡管調幅廣播的帶寬只有9kHz或10kHz，音質無法與調頻立體聲相比，但是由于調幅廣播發(fā)展時間最久，全球標準統(tǒng)一，在任何地方購買的收音機在全球各地都能使用，接收工具簡單，而且可以方便地進行室內、外的便攜接收與車、船中的移動接收。因此至今它仍然是世界上使用最廣泛的廣播媒體。

由于調制廣播的競爭，音、視頻數(shù)字化的發(fā)展，傳媒手段的多樣化和九十年代開始的全球數(shù)字化浪潮，使許多廣播機構認識到，調幅廣播必須數(shù)字化才能適應競爭日益激烈的傳媒環(huán)境，紛紛開始了數(shù)字調幅廣播的試驗。

目前，歐洲和北美的一些國家均研制了DRM接收設備，這些接收設備更接近于專業(yè)接收設備，主要采用計算機插板方式，絕大多數(shù)的解調、解碼工作均由基于DSP和計算機CPU的軟件完成，它們具有便于軟件更新，可以方便適應不同標準和新業(yè)務，便于在線測試，可以方便地使用各種分析工具等優(yōu)點。

我國在數(shù)字廣播領域與國際完全同步，國內已經(jīng)有了類似的產(chǎn)品，水平與國外產(chǎn)品沒有明顯的差距。

DRM系統(tǒng)已基本成熟，即將進入實施階段。但是，一項新技術能否在全球推廣，技術本身的先進性與可行性雖是前提，卻遠非決定因素，市場條件和消費者的接受程度十分關鍵。歷史上已經(jīng)有不少成功的經(jīng)驗與失敗的教訓，DRM也把實施問題看作為嚴重挑戰(zhàn)。為使DRM取得成功，需要處理好三個關鍵性因素，即廣播機構/網(wǎng)絡運行者、接收機制造商與聽眾之間的關系。

為軟件無線電技術載體的軟件無線電電臺是“用軟件定義波段、調制方式、信號波形的電臺。信號波形由數(shù)字信號采樣產(chǎn)生，用寬帶的數(shù)模轉換器轉換成模擬信號，可能還要由中頻上變頻到射頻。類似地，接收機使用寬帶的模數(shù)轉換器獲得該軟件無線電電臺節(jié)點所有波段的信號。接收機用通用處理器上的軟件完成信號的提取，下變頻和解調?！保s瑟夫?米托拉給軟件無線電電臺做的定義。）

理想的軟件無線電電臺應該擁有在全頻帶工作的能力，具有極大的靈活性，任何功能的改變或增加都可以通過軟件升級來完成。由于實際條件的限制，比如寬帶前端射頻模塊的性能不夠理想、寬帶A/D/A的工作帶寬和采樣速率有限、DSP的處理能力不足、總線數(shù)據(jù)受限等，導致在目前的技術條件下無線實現(xiàn)上述理想軟件無線電系統(tǒng)。為了使得軟件無線電技術可以應用于實踐，就在理想軟件無線電系統(tǒng)的基礎上增加了若干限制條件，使得軟件無線電犧牲了一些靈活性，換來了可實現(xiàn)性。

軟件無線電技術一經(jīng)提出就被認為是無線電領域的一場革命，近年來“軟件無線電”的思想已經(jīng)滲透進入了儀器儀表、自動控制、信號處理等諸多領域。我國在這一領域的研究也得取了顯著的成果。

將軟件無線電技術與數(shù)字廣播技術結合在一起，對于數(shù)字廣播技術發(fā)展和數(shù)字廣播設備的推廣具有巨大的推動作用。

參考文獻

[1].郭彩麗，張?zhí)炜?，曾志民，?認知無線電關鍵技術及應用的研究現(xiàn)狀[J].電信科學，2006（8）

[2].王翔.無線通信技術發(fā)展分析[J].通信技術.2007

第2篇：軟件無線電范文

關鍵詞：軟件無線電；信道化；技術研究

無線通信技術經(jīng)過了長期的發(fā)展之后得到了迅猛的發(fā)展，如今無論是在軍用還是民用技術上，各個頻段的系統(tǒng)和模式都得到了改進，為人們提供了多樣服務，滿足各種需求。對于無線通信的頻段和模式的研究也沒有停止過，如軟件無線電的開放體系結構等，硬件的軟件工作平臺等，相關研究者對如何使系統(tǒng)功能具備更好的靈活性和適應性進行了論證和研究。

1.軟件無線電概述

軟件無線電是將硬件作為無線通信的平臺，將無線和個人通信功能納入到平臺中，使得不同的信息能夠通過不同體制的通信網(wǎng)加以傳遞，實現(xiàn)信息的互聯(lián)互通，經(jīng)過長期的發(fā)展，從最初的模擬信號發(fā)展到當代的數(shù)字信號、移動信號，其展現(xiàn)的優(yōu)勢主要包括，能夠實現(xiàn)系統(tǒng)的結構的通用，功能的靈活應用，改進和升級系統(tǒng)得到了保證，不同的通信系統(tǒng)之間可以進行良好的具有復用性的通信。軟件無線電將對硬件的依賴轉變到獨立通信，具有很好的復用性。

軟件無線電的關鍵技術是具有計算密集型等特點的。與數(shù)字和模擬信號的轉換以及計算速度、運算量等方式相關聯(lián)，總體目標是建立通用的可編程的硬件平臺，在平臺中，多種信號波形和傳輸形式得到了不同的軟件模塊的互聯(lián)互通的幫助，對需求進行了最大限度的滿足。一個軟件接收機可以適應多種信號傳輸協(xié)議和調制波形，能夠靠近天線，靈活處理軟件。從當前的軟件無線電的關鍵技術的內容來看，主要包括了開放式的總線結構、寬帶多頻段的天線，高速率的才有那個精度，高速度的信號處理標準，數(shù)字變頻濾波以及二次采樣，系統(tǒng)的數(shù)字處理運算等。

2.軟件無線電基礎理論

對于軟件無線電研究的基礎思想，是利用天線的射頻模擬的信號，進行數(shù)字化的天線感應。將計算機的數(shù)據(jù)流進行信號處理后，得到關于軟件的各種功能的可擴展性和環(huán)境的適應性。軟件無線電要面對的往往是對模擬信號的采樣，對軟件無線電的基本理論基礎要涉及采樣定理，包括帶通信號。帶通信號的采樣定理允許在一個頻帶上進行不同頻帶的信號的混疊。在需要對中心頻率的帶通信號進行采樣的同時，要先對抗混疊濾波器進行采用。

軟件無線電覆蓋的頻率范圍可以采用中頻采樣的方法進行數(shù)字化的覆蓋.這種方法是將模擬的中頻信號進行數(shù)字化，然后在體制的范圍內作出超外差的接受，經(jīng)過改變頻率的數(shù)字化信號的方法，保證信號中心的頻率是固定的。

對于軟件無線電中的數(shù)字信號的交換理論的研究：實信號的頻譜一般具有共軛的對稱性。實行的正負分量是對稱的，但是相位的分量是缺失的，由正頻部分和負頻信號形成信號往往不會丟失信息和產(chǎn)生虛假信號，但是正頻得到的信號是含有正頻能量的，被稱為復信號。

真實的窄帶信號可以用解析信號來進行表示，解析主要用于數(shù)學的分析，得到的結論是要實現(xiàn)階躍的濾波器是較難的。但是在基帶信號的作用下就較為容易，對于模擬方法實現(xiàn)窄帶信號的正交交換，缺點在于需要兩個正交的本振信號進行虛假信號的制作。

數(shù)字混頻的正交交換需要先將模擬信號進行數(shù)字的形成，然后將兩個正交的本振序列加以相乘，得到數(shù)字低通的濾波。

3.軟件無線電信道化技術的研究

軟件無線電接受平臺的軟件，可以通過編程進行接受，必須先指導信道的信號，然后采用被動性的技術搜索到監(jiān)視設備，對持續(xù)時間短的突發(fā)跳頻等進行全概率接受。當今的數(shù)字化信道技術已經(jīng)不需要對信號條件進行驗證，其具有高信號的保真度和靈敏度，并且可以利用信號處理能力消除脈沖的重疊。

在實際環(huán)境中，利用到的雷達信號是十分密集的。多的可以達到數(shù)百萬個，同一時間內出現(xiàn)如此多的信號，需要很廣的頻率覆蓋范圍，因此需要對任務量進行后期的信號處理，并且提高信號處理后的準確度和精確度，因此就要對接受的頻率信號進行信道化的處理，采用正交和雙通道的數(shù)字接收機，加上并行的信道化電路，稀釋信號的密度，處理和接受雷達信號。將信號從高頻轉變到零中頻，保證信號的特征信息。

信道化接收機屬于電子截獲接收機，用戶通信信號和雷達信號的街區(qū)，截取率高，靈敏度高，能夠實現(xiàn)超寬帶的動態(tài)偵察，還能對多個信號進行截獲。

數(shù)字信道化是將數(shù)字信號均分為多個頻帶信號進行輸入，采用采樣數(shù)據(jù)分解的方法，將多路低速率的數(shù)據(jù)進行采樣，輸出對應不同的頻帶。使用到的設備包括多相濾波器、頻譜搬移器等等。

使用數(shù)字式信道化的接收機是射頻分割信道等放在濾波器內，成為電路易于處理的頻帶，將信號數(shù)字化，編程數(shù)據(jù)有產(chǎn)生頻率信息傅里葉變換。

對于信道化的信道搬遷，使用數(shù)字濾波器濾除所有的鄰道的干擾后，使用信道化功能，對數(shù)字的信道化濾波進行解決。將無限通信中的硬件和高速數(shù)據(jù)流不匹配的情況，降低射頻采用的頻率，處理軟件無線電的帶寬的問題，提高不同信號的適應性和采樣率，在相同的工作頻率范圍內的盲足的數(shù)量上進行減少，減少簡化的系統(tǒng)設計，對頻率高的射頻信號進行采樣，應取得較低的變頻率，避免采樣量化的信噪比的產(chǎn)生。

隨著采樣速率提高，后續(xù)信號的處理可能出現(xiàn)速度跟不上的問題，因此采用同步解決條算法可以計算技術吞吐率的數(shù)量，解決吞吐率較高的問題。例如采用降速處理的方法，轉換數(shù)字的變頻技術，使用數(shù)字下變頻技術處理多速率的信號。

4.軟件無線電中的信道化技術展望

軟件無線電系信道化技術一直是通信領域研究的熱點和難點，高效地實現(xiàn)信道化過程是統(tǒng)和寬帶數(shù)字接收機的關鍵技術之一，得益于濾波器組等相關技術的發(fā)展，包含了在接收帶寬內的單個或多個相互獨立的子帶信號，涉及的內容包括：單通道信道化技術、多通道信道化技術、采樣率轉換的高效結構等等，基于GoertZel濾波器的改進結構圍繞軟件無線電中的信道化技術，通過與寬帶數(shù)字將存在的混頻序列的頻點位置相對固定的問題加以解決，用于提取號以便于后端的基帶處理。未來的發(fā)展，對于軟件無線電的信道化技術來說，首先是要分析了解現(xiàn)有的寬帶數(shù)字下變頻典型結構，比較分析變頻多相濾波結構實現(xiàn)混頻，提高實時處理速度，并針對用G0ertzel濾波器程，發(fā)現(xiàn)新結構的運算量，其提出了一種先抽取、后濾波的方法，從而可以直接獲得精確調諧。由典型結構的器材，其中M為抽取因子，對混頻序列的調諧頻率進行多相濾波高效結構以及接收盲區(qū)的不足的分析，通過與現(xiàn)有高效結構的比較，針對子帶信號具有不同帶寬和任意位置分布的情況，提出了基于非均勻濾波器組的信道化方法來完成任意分布的、不同帶寬的子帶信號的信道化接收，通過與并行單通道數(shù)字下變頻技術的比較，可以發(fā)現(xiàn)：該方法具有較低的運算復雜度和硬件復雜度。

結合新結構具有適中的硬件復雜度，利用所設計的幾乎完全重構濾波器組，使得重構信號的誤差控制在很小的范圍。實現(xiàn)了多標準的寬帶衛(wèi)星鏈路，設計高效的原型濾波器中子帶信號的動態(tài)接收和盲信道化接收，獲取混頻序列頻點位置的靈活性。

嘗試采用FPGA和DsP等器件，將改進的clc濾波器和內插多項式濾波器，并嘗試從硬件上實現(xiàn)信道化結多通道接收，用不同的方法來確定所需設計的濾波器組的子信道數(shù)目，更好地實現(xiàn)無理數(shù)的采樣率轉換。

針對濾波器存在的不足，提出一種改進的Rs濾波器新結構，在獲得好的通阻滯特性的前提下獲得具備多模式、多標準的通信能力，結構強調高度的調制濾波器組的信道化方法，簡化不同的非均勻濾波器組的設計方法，來完成非均勻分布的、不同帶寬的子帶信號的信道化接收。

第3篇：軟件無線電范文

關鍵詞：軟件無線電數(shù)字信號處理調制解調TMS320C6701

軟件無線電是隨著計算機技術、高速數(shù)字處理技術的迅速發(fā)展而發(fā)展起來的，其基本思想就是將寬帶A/D/A變換器盡可能地靠近天線，將電臺的各種功能盡量在一個開放性、模塊化的平臺上由軟件來確定和實現(xiàn)。該平臺的調制方式、碼速率、載波頻率、指令數(shù)據(jù)格式、調制碼型等系統(tǒng)工作參數(shù)具有完全的可編程性。

傳統(tǒng)的衛(wèi)星測控平臺存在著性能不完善，調制方式、副載波、碼速率組態(tài)不靈活，體積偏大等問題。研制和開發(fā)通用化、綜合化、智能化的測控平臺，通過注入不同的軟件，實現(xiàn)對調制載頻、調制方式、傳輸碼速率等參數(shù)的改變，應用于各種軌道衛(wèi)星平臺的遙測遙控任務。數(shù)字信號處理器（DSP）是整個軟件無線電方案的靈魂和核心所在。通用平臺的靈活性、開妻性、通用性等特點主要是通過以數(shù)字信號處理器為中心通用硬件平臺及DSP軟件來實現(xiàn)的。經(jīng)過比較，我們采用TI公司的TMS320C6000系列DSP芯片和匹配的芯片形成一套實時的DSP系統(tǒng)。

圖1TMS320C6701結構框圖

1軟件無線電通用平臺的DSP技術

1.1TMS320C6701DSP芯片介紹

TMS320C6701是TI公司的高性能DSP芯片，具結構框圖如圖1所示。

TMS320C6701的主要特點為：

*單指令字長為32位，8個指令組成一個指令包，總字長為256位，引腳與TMS320C6201系列的引腳兼容。

*體系結構采用甚長指令字（VLIW）結構；

*硬件支持IEEE標準的單精度和雙精度指令集，支持字節(jié)尋址獲得8位/16位/32位數(shù)據(jù)，指令集中有位操作指令（包括位域抽取、設置、清除以及位計數(shù)、歸一化等）；

*1Mb(位)的片內存儲空間，其中程序存儲空間和數(shù)據(jù)存儲空間各512Kb；

*32b外部存儲器接口（EMIF），有52MB的外部存儲器尋址能力；

＊四通道自加載DMA協(xié)處理器，可用于數(shù)據(jù)的DMA傳輸；

*16位宿主機接口（HPI）；

*兩個多通道緩沖串口（McBSPs）；

*兩個32位通用定時器；

＊靈活的鎖相環(huán)路（PLL）時鐘產(chǎn)生器，可以對輸入時鐘進行不同的倍頻處理；

*芯片內部有IEEE1149.1標準邊界掃描仿真器（JTAG），可用于芯片的自檢和開發(fā)；

*芯片共352腳采用BGA封裝，以獲得好的高頻電氣性能，并使芯片尺寸變小；

*采用0.18μm工藝，則五層金屬組成，輸入輸出接口電壓為3.3V，核心電壓1.8V(167MHz時為1.9V)。

1.2DSP技術在軟件平臺中的應用

每套測控平臺含雙機備份的遙控調制器與遙控解調器，雙機分別由獨立電源供電。系統(tǒng)總體框圖如圖2所示。調制器與解調器分別通過不同的RS232串口與遙控處理計算機通信，完成對調制解調器的控制及其帶數(shù)據(jù)的收發(fā)。

用戶在每次任務前通過控制計算機設置調制方式、調制參數(shù)及通信連接方式，并調用算法參數(shù)生成程序產(chǎn)生調制器和解調器中算法的預置參數(shù)，并在設備初始化時以批數(shù)據(jù)方式從串口送入DSP芯片，經(jīng)校驗后送FlashROM中。為保證程序傳送的可靠性，采用IRQ差錯控制方式，DSP每接收一個數(shù)據(jù)包在存儲的同時向計算機回傳數(shù)據(jù)信息，計算機一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)出錯即轉入重傳方式。參數(shù)設置成功后，調制解調器根據(jù)協(xié)議發(fā)送和接收遙控指令，并將工作狀態(tài)回送遙控處理計算機，同時在遙控前端機面板上顯示。

1.3調制器與解調器硬件結構與功能描述

硬件系統(tǒng)以DSP為核心，電路主要由下述模塊組成：電源模塊、系統(tǒng)時鐘及模式設置模塊、存儲器模塊、系統(tǒng)監(jiān)控模塊、與控制計算機通信模塊、調制輸出模塊、B碼時鐘接收模塊和顯示控制模塊。在解調系統(tǒng)中，除解調輸入模塊、解密接口模塊和顯示控制模塊外，其余模塊均與調制系統(tǒng)一致，如圖3所示。

調制器加電時，DSP首先通過外部存儲器模塊完成自加載。自加載完成后，由DSP主程序對狀態(tài)顯示監(jiān)控模塊進行參數(shù)初始化設置。在有調制任務時，首先由控制計算機對DSP進行參數(shù)設置（如濾波器參數(shù)、調制制式、調制副載頻、調制碼速率等），然后發(fā)調制數(shù)據(jù)給DSP，由DSP的串行通信口接收數(shù)據(jù)，在DSP內完成副載頻調制；調制數(shù)據(jù)經(jīng)DSP串口發(fā)送給數(shù)模塊轉換進行數(shù)模轉換，轉換的信號過低通可編程濾波器濾波后輸出。解調器的工作過程與上類似，在檢測到有已調副載波進入A/D通道時，啟動解調模塊進行解調，將解調的數(shù)據(jù)送到控制計算機。

2DSP實現(xiàn)信號調制和解調

2.1信號調制

調制器的設計目標是在可編程的硬件平臺上，通過注入不同的算法或執(zhí)行軟件，實現(xiàn)不同載波頻率、調制方式、傳輸速率和碼型的多制式的通用型調制器。它將以靈活的重構性支持各種通信發(fā)射機的不同需求，更有利于各通信設備的互連互連?？紤]到數(shù)字直接合成技術具有數(shù)控靈活、頻率分辨率高、頻率切換快、相位可連續(xù)線性變化、覆蓋帶寬大、生成的正弦/余弦信號正交性好等特點，我們的設計方案是以DSPs芯片為內核，采用軟件DDS技術，實現(xiàn)高精度、高性能的數(shù)字調制器。調制器的總體框圖如圖4所示。

幀分析在設備初始化時完成程序數(shù)據(jù)的接收、校驗和轉發(fā)（向FlashROM送）。在正常工作時，從幀數(shù)據(jù)中分離出調制參數(shù)及等調制數(shù)據(jù)，分別送參數(shù)寄存器與數(shù)據(jù)寄存器。

圖5BPSK接收總體框圖

在數(shù)據(jù)格式變換中，完成將輸入的數(shù)據(jù)分別轉變?yōu)檎{制參數(shù)控制字（如相應調制方式下的頻率控制字K、相位控制字φ和副度控制字A）和相應格式的被調制數(shù)據(jù)，經(jīng)滾降處理后(對于FSK方式可不用滾降處理)對正弦載波進行調制。

2.2信號解調

對于BPSK接收，我們采用相干解調方式，如圖5所示。接收信號經(jīng)帶通采樣得到原始信號序列后，首先與本地產(chǎn)生的正弦序列相混頻，然后經(jīng)低通濾波除高頻分量，得到其帶信號樣值序列（正弦序列的頻率與相位也由此樣值序列獲得）。再對基帶信號樣值序列進行最佳判決點時刻波形估計，估計值送往均衡器做均衡處理，均衡結構再做0、1判決得到最終的解調數(shù)據(jù)。解調的關鍵點在于本地載波的同步和符號定時誤差的提取。

ASK(FSK)信號的解調方法可分為相干解調和非相干解調兩類。由于相干解調的抗干擾能力較強，本方案采用相干解調方式。圖6為采用相干解調時，接收端的解調總體方案流程框圖。

接收信號首先經(jīng)低通濾波器，濾除帶外噪聲（此處的低通濾波器由專用器件設計）。然后經(jīng)A/D變換，得到樣值序列，按照工作的不同階段，分兩路分別與本地相應的相干載波進行解調，主要包括混頻和低通濾波兩過程。解調后的信號經(jīng)低通濾波器后，恢復出基帶信號?；鶐盘栠M行位定時和碼元判決，得到最終的解調數(shù)據(jù)。

圖6ASK/FSK相干解調總體流程框圖

第4篇：軟件無線電范文

關鍵詞：軟件無線電技術；數(shù)字廣播電視系統(tǒng)；應用軟件

無線電技術最早應用于軍事研究。1992年6月，MALTRE公司的Joe.Mitela在美國國防部的遠程系統(tǒng)會議中首次創(chuàng)造了軟件無線電（Softwareradio，SWR）的概念，并把它排在軍事技術研發(fā)中優(yōu)先等級非常高的位置。盡管已經(jīng)經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展，目前無線通信領域仍然存在著許多問題，例如：新的通信標準及體制層出不窮，研發(fā)出來的通信產(chǎn)品生命周期非常短，研發(fā)費用很高。多種通信體制的同時存在造成了很多研發(fā)上的資源浪費，因而對不同體制間的兼容的要求也越來越強烈。除此之外，隨著使用的推廣，無線的頻帶日趨擁擠，這對通信系統(tǒng)的抗干擾能力及頻帶利用的效率都有了更高的要求。所以，以往把硬件作為核心的無線通信設計理念開始難以適應局勢，針對這些難題，軟件無線電技術應運而生。軟件無線電的核心思想是以創(chuàng)造一個標準的、適用性廣泛的、模塊化的硬件平臺，以軟件編程作為實現(xiàn)無線電臺功能的主體，改變以硬件為主、功能單一的傳統(tǒng)電臺設計方法與理念。軟件無線電技術的設計手法可以減少功能單一、應激性差的硬件電路，特別減少了模擬的環(huán)節(jié)，把數(shù)字化處理(D/A與A/D變換)盡量貼近天線。軟件無線電技術的體系講究全面的開放性及可編程性，使用者僅僅通過軟件的更新就能改變硬件的配置結構，進而實現(xiàn)全新的功能。這是這種優(yōu)勢，軟件無線電技術短短幾年就在通訊領域得到了廣泛推廣。

1軟件無線電技術介紹

1.1硬件平臺

軟件無線電技術建立了標準的、適用性廣泛的、模塊化的硬件平臺，這個硬件平臺具有很多優(yōu)良特點，比如可拓展性高、開放性強，是軟件無線電技術的物質基礎。軟件無線電技術的硬件平臺通常是由下列幾個部分構成的。①數(shù)字上下變頻器；②模擬前端；③高速數(shù)字信號處理器；④寬帶模數(shù)變換器（A/D）；⑤寬帶數(shù)模變換器（D/A）。發(fā)射的數(shù)據(jù)源種類異常繁多，既可以是普通數(shù)據(jù)也可以是被轉換的視頻語音數(shù)據(jù)等輸出的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)首先要經(jīng)過信源編碼（采用MPEG或FPEG編碼），再經(jīng)過信道的編碼，當然也可以在信道的條件下采用聯(lián)合編碼的方式，多路訪問也有多種方法，例如，CDMA、DMA等。不同的制式系統(tǒng)下，調制部分有著不同的調制方法，比如FSK、KPSK、QPSK及DQPS等。它們必須互相兼容，調制部分還包括預設定的信息處理，比如：比特同步處理、字節(jié)同步處理等。最后數(shù)據(jù)經(jīng)過上下變頻、D/A變換輸送到RF的前端，最后依靠天線發(fā)射出去。上述的變換過程存在多路重復占用的情況，數(shù)據(jù)傳輸速率理論可達10Mbps。如果再進行調制解碼、上下變頻，傳輸速率最高能達到60Msaos（引兆采樣次數(shù)的秒速率)。數(shù)據(jù)的接收過程與發(fā)射過程剛好相反。軟件無線電技術的基礎結構通常采用往往采用以VMF(標準虛擬機環(huán)境)總線，支持并行線及多處理機。

1.2軟件平臺

軟件無線電技術的軟件設計使用以開放系統(tǒng)互聯(lián)（OSI）參考模型為基礎的分層軟件結構，支持消費者自主定制的模塊化設計，包括基本的算法以及功能模塊，下面具體列出：①函數(shù)庫和DOS的指令；②信號流轉換庫；③FIR.I濾波與FFJ波變換以及波形合成；④DPSK、AM、FM、FSK、擴頻等調制算法庫；⑤各種無線電信令規(guī)程庫PRE-LTP，PCM，CVSD等話音編碼算法庫；⑥JPEG、MPEG、H261等圖像編碼；⑦信道糾錯編碼庫開放性的重要評價標準是軟件程序是否具有可重用性，是否能兼容于由不同硬件生產(chǎn)商提供的硬件平臺；接口是否是具有標準的軟件功能模塊。對此，國內外提出了很多種實現(xiàn)無線電的軟件技術方法，特別是實現(xiàn)軟件的即刻使用（PlugxPlay）方面更是突出。對比這些方案，發(fā)現(xiàn)其共同特點是結構上的層次化、功能上的模塊化。不同之處是具體的劃分界限及功能模塊之間的接口。

1.3關鍵技術

現(xiàn)代無線電技術是計算機與通信技術發(fā)展相結合的新技術。第一，多波段帶寬是軟件無線電的核心技術，軟件無線電的工作范圍是1MHz~4GHz，如果使用以往天線定義的方法，受天線長度的約束，可能會對信號的傳輸產(chǎn)生干擾。第二，使用模數(shù)或者數(shù)模技術，使轉換裝置與天線的間距縮短，將它們轉移到射頻前端，使高頻信號轉化為數(shù)字信號，這個過程需要的工作頻率和數(shù)據(jù)采樣頻率的要求非常高。另一方面，多變的工作環(huán)境對ADC和模數(shù)轉換的速度要求更高，動態(tài)范圍的區(qū)間更加大，同時滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊螅瑧⒁釧DC的采樣率是否符合要求。第三，快速的數(shù)字信號處理技術及DSP技術同樣是軟件無線電技術的關鍵領域，數(shù)字信號經(jīng)過模數(shù)轉換裝置后，接受DSP軟件的再次處理，軟件無線電技術的關鍵是數(shù)字處理速度及能力。硬件設施和軟件程序是影響無線技術最重要的因素，硬件技術限制了實際應用中的軟件無線電技術的應用，特別是在模塊分化領域，所以應該加大對硬件研發(fā)的資金投入，為軟件技術的應用提供基礎。

2軟件無線電技術在數(shù)字廣播電視系統(tǒng)中的應用

現(xiàn)代數(shù)字廣播電視的基本原理模擬信號與數(shù)字信號之間的相互轉化，并且轉化過程過渡良好。A/D轉換裝置通過射頻天線獲得模擬信號，然后進行處理轉換成數(shù)字信號，這是軟件無線電技術的基本思路。數(shù)字電視廣播一定程度上擔任了無線電技術的載體，利用DAC信號轉換成模擬信號再到數(shù)字信號。無線技術具有很強的靈活性，可以通過系統(tǒng)升級來適應新的要求。

2.1DRM的發(fā)展

隨著數(shù)字媒體與調頻廣播的競爭日益激烈，許多科研機構開始進行數(shù)字調頻無線電技術的實驗。由于數(shù)字信號和模擬信號非常類似，可以參考無線電技術對模擬裝置進行研發(fā)。隨著無線科學技術的發(fā)展，為了提高廣播的質量，數(shù)字廣播要與網(wǎng)絡資源有效結合。

2.2無線電技術在DRM中的應用

由于無線寬帶帶寬窄，而信號的動態(tài)范圍大，在實際應用中應慎重選擇。可以加入寬帶變頻模塊中，加入A/D天線中，將信號從全頻段輸入到頻段，從而實現(xiàn)預定頻帶信號的功能。

2.3軟件無線電技術在DRM發(fā)射機中的應用

相對于接收裝置來說，發(fā)射裝置的研制更加復雜，發(fā)射裝置通常包括3個獨立的子系統(tǒng)，調制子系統(tǒng)負責數(shù)字調制編碼、數(shù)字信號處理和相位轉換，模擬信號處理子系統(tǒng)是在振幅相位調制符號的應用越來越多，功率放大器和信號傳輸是否成功傳輸子系統(tǒng)的關鍵。

2.4數(shù)字電視接收系統(tǒng)中頻數(shù)字結構是當下數(shù)字電視接受

系統(tǒng)中出現(xiàn)頻率最高的結構，其基本原理使用多波段天線把數(shù)字信號傳送到射頻部分，然后通過ADC和DAC的變換，再經(jīng)過相關變頻裝置的處理，把信號反饋到DSP系統(tǒng)中?；谲浖o線技術的數(shù)字電視接收系統(tǒng)，首先通過數(shù)模轉換的處理，使其與信號轉換裝置相兼容，再經(jīng)模數(shù)轉換裝置轉換，可輸出基帶信號，然后進行變頻處理，使之與信號帶寬兼容，同時這種信號還要被HDTV裝置識別。實際上，為了提高數(shù)據(jù)處理速度，在軟件無線電技術中經(jīng)常采用多處理器模塊，通過對應軟件的升級就可以增加新的功能，而無線電技術均使用軟件預處理算法?；谲浖o線電的原理，高清晰度數(shù)字電視接收機不僅能發(fā)出適合各種編碼速率的數(shù)字信號，但也有更新和升級自己的能力。HDTV接受裝置實現(xiàn)了新格式的播放方法，大大降低了軟件無線電技術的使用成本。

2.5軟件無線電技術中的實際應用

在大數(shù)據(jù)和4G時代，信道的調制方式對數(shù)字廣播電視的發(fā)展有著非常重要的意義，因此需要開發(fā)更先進的無線通信技術。當下消費者需要更好的配置，軟件無線電技術正好是符合這種要求的一種資源。依靠這種技術可以實現(xiàn)不同模塊的最優(yōu)配置，這大大改變了傳統(tǒng)統(tǒng)一的調制方式。當介質的帶寬增加，雙向傳輸變得可能實現(xiàn)，如果發(fā)射部分也融合到數(shù)字電視，這種軟件化的數(shù)字電視使消費者不僅可以根據(jù)自己的需要進行點播，而且可以上網(wǎng)，進行異地可視通話、信息傳輸甚至遠程協(xié)助。這樣它就變成了現(xiàn)實意義上的信息化產(chǎn)品。通用的HDTV調制器不僅能處理數(shù)字信號，還能處理語音、圖片、視頻等非數(shù)字信號，具有非常廣泛的適應性。并且，這種信息化的硬件平臺是完全開放的，可以由用戶自主定制。

參考文獻：

[1]耿惠芳,劉志學.數(shù)字廣播電視系統(tǒng)中的軟件無線電技術[J].電視工程,2009(2).

[2]嚴振.淺析數(shù)字廣播電視系統(tǒng)中的軟件無線電技術[J].中國新通信,2016(5).

[3]張龍.數(shù)字廣播電視系統(tǒng)中的軟件無線電技術研究[J].黑龍江科技信息,2015(15).

[4]席鶴鵬.關于數(shù)字廣播電視系統(tǒng)中的軟件無線電技術探究[J].電子制作,2015(17).

第5篇：軟件無線電范文

【關鍵詞】：無線電技術；數(shù)字；廣播電視

軟件無線電技術是一種新的通信系統(tǒng)體系，它以一個通用、標準、模塊化的硬件平臺為依托，通過軟件編程把盡可能多的通信功能用可升級、可替換的軟件來實現(xiàn)數(shù)字電視尤其是高清晰度電視以其接近理想的視聽效果。隨著科技高速的發(fā)展，軟件無線電技術正在改變人類的廣播通信的傳統(tǒng)形式，在軟件無線電技術和數(shù)字廣播中它的基礎方式就是數(shù)字信號的處理。數(shù)字信號的處理可見占據(jù)很重要的地位，它包含了數(shù)字的信號處理和數(shù)字系統(tǒng)，在這些年以來，數(shù)字信號的處理已經(jīng)取得了飛速的發(fā)展，已經(jīng)能夠應對比較復雜的運算，甚至能夠運算復雜的模擬信號，另外，使用數(shù)字信號處理具有很大的優(yōu)勢，首先我們可以發(fā)現(xiàn)它具有很大的靈活性，為了實現(xiàn)不同的用途，達到不同的功能，我們可以很隨意很簡單的就把一個數(shù)字信號系統(tǒng)通過軟件進行升級，從而達到我們的目的。新一代數(shù)字電視仍會像模擬電視一樣存在多種制式并存的現(xiàn)象，利用新技術開發(fā)和研究新一代數(shù)字電視接收機，以解決數(shù)字電視面臨的眾多技術問題是有意義的。由于網(wǎng)絡技術的不斷進步，使得芯片技術不斷發(fā)展，由此，數(shù)字信號中的模轉換芯片及處理芯片的性能也在不斷升級，因而傳輸數(shù)字信號的無線電技術成為了數(shù)字廣播電視領域中的核心技術之一。 正因此，無線電技術在數(shù)字廣播電視領域得到了廣泛的應用和發(fā)展。

一、軟件無線電技術硬件平臺解析

如今，軟件無線電的應用越來越廣泛，在蜂窩移動通信系統(tǒng)中軟件無線電的應用也是一個發(fā)展趨勢。如我國的第三代移動通信系統(tǒng)TD―SCDMA中就結合了軟件無線電、智能天線、全質量話音壓縮編碼技術與聯(lián)合檢測技術等新通信技術。軟件無線電是一個標準化、開放式的平臺，以硬件作為基礎，將編寫好的指令預先錄入，用以操縱硬件進而實現(xiàn)盡可能多的無線通信功能，可以通過改變軟件的方式改變軟件無線電所具有的功能，并可因此減少硬件模塊的數(shù)量和復雜程度，所具備的靈活性、集中性、維護性無可比擬。

我國目前的地面數(shù)字電視往往對于一些較靈活的業(yè)務難以開展，尤其是 MMDS 系統(tǒng)，由于其頻率較高，對可移動的業(yè)務很難支撐，一部分發(fā)射臺擁有較高的發(fā)射功率，對于低成本大面積的覆蓋的實現(xiàn)是比較容易的，但對未來雙向通信的實現(xiàn)就比較難了。 通過引入軟件無線電技術可以很好地解決這些問題，從而推進無線電系統(tǒng)的不斷發(fā)展。

數(shù)字廣播電視是電視系統(tǒng)從模擬信號向數(shù)字信號過渡的表現(xiàn)，軟件無線電技術是通過將 A/D 變換器靠近射頻天線來盡早獲取模擬信號，并將其轉化為數(shù)字信號。 數(shù)字廣播電視是無線電技術的載體，其數(shù)字信號產(chǎn)生后，需要用寬帶的數(shù)模轉換器將其轉換為模擬信號。 通常軟件無線電技術具有較強的靈活性，可以通過軟件無線電技術的升級來實現(xiàn)一些新的技術突破， 例如，DSP 的處理能力不足等，為使軟件無線電技術能夠很好地與實踐相結合，可以在無線電技術基礎上限制一些條件來對其進行約束，這樣雖然降低了系統(tǒng)的靈活性，但也提高了無線電技術的可實現(xiàn)性。

二、軟件無線電的硬件平臺的優(yōu)點

在數(shù)字廣播的發(fā)展歷程中，軟件無線電技術無疑是給它注入了新鮮的血液與活力，我們可以了解到軟件無線電是基于總線連接方式的模塊，每一個模塊除了具有處理單元和存儲單元外，還應具有總線接口單元，所以軟件無線電的硬件平臺具有一些優(yōu)點：

（一）靈活性

它具有很高的靈活性，它含有很多的不同的功能模塊，正是由于這些不同功能的模塊，所以通過它們之間的不同組合就得到了不同的系統(tǒng)，用來完成不同的工作。加入了軟件無線電技術以后，可以做到在不改變原有功能的基礎上減少系統(tǒng)運行的成本，而且升級方式簡單，也更加靈活。

（二）開放性

它具有開放性，軟件無線電采用了標準的總線接口方式，在進行組裝的時候它不必采用一定廠家的生產(chǎn)，少了很多的束縛，只要是能夠符合國家規(guī)定的標準即可，這樣就大大的縮短了生產(chǎn)的周期，同時也由于這種開放性，也大大的降低了投資的風險性。

（三）穩(wěn)定性

它在進行功能擴展的時候比較方便，由于各個模版之間聯(lián)系不是很大，所以它在增加或者減少功能的時候對其他功能產(chǎn)生的影響微乎其微，這也大大提高了穩(wěn)定性。 在我們的工作中也能減少很多的不必要的麻煩。

三、基于軟件的數(shù)字電視系統(tǒng)

軟件無線電技術是一種新興的無線電通信方式，其核心理念是以軟件編程的模式來對原有系統(tǒng)進行升級換代，十分適合于廣電系統(tǒng)的技術發(fā)展和市場需求。實踐已經(jīng)證明此種技術與傳統(tǒng)的無線電相比具有難以替代的優(yōu)勢，所以可以預見其發(fā)展前景十分廣闊。

當前，我國比較通行的數(shù)字電視主要存在著DVB-S，DVB-C以及DVB-T等制式，而且由于用戶的原因，數(shù)字電視將在很長的一段時期之內同時兼容各類制式。這些情況也直接體現(xiàn)在我國目前的主流數(shù)字電視接收機的廠商中，當前的機頂盒也充分考慮了多種制式的現(xiàn)象，這也能夠推進我國數(shù)字電視的推廣速度，使其覆蓋范圍擴大，使用戶的投入減少。

通過構建的數(shù)字電視系統(tǒng)，能夠結合不一樣的傳輸制式，來為其加載相對應的軟件單元，從而實現(xiàn)終端與傳輸?shù)讓訁f(xié)議的匹配，已經(jīng)被證實是一種比較可靠的實現(xiàn)方法和解決方案。目前對這種技術進行推廣的主要阻力來自于成本問題，由于數(shù)字電視最終歸屬于普通的家電類商品，如果定價偏高則會鮮有人問津。而隨著微電子技術突飛猛進的發(fā)展，不少產(chǎn)品的成本正在逐步降低，因此給予軟件的數(shù)字電視產(chǎn)品最終會通過市場來反哺其研發(fā)，實現(xiàn)良性的循環(huán)。

參考文獻

[1] 吳金貴，管云峰. 軟件無線電技術在CMMB、地面數(shù)字電視及3G技術融合中的應用展望[J]. 廣播與電視技術. 2010（06）

[2] 席鶴鵬. 數(shù)字廣播技術在交通信息服務中的應用初探[J]. 電子技術與軟件工程. 2015（14）

第6篇：軟件無線電范文

關鍵詞:軟件無線電;FPGA;DDC;DUC

中圖分類號:TP273文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)05-032-03

Design of General Flat for Novel Software Radio

SU Yongzhi1,GENG Yuling2

(1.Institute of Command and Technology of Equipment,Beijing,101416,China;2.Beijing Aerospace Control Center,Beijing,102206,China)

Abstract:Software radio provides a convenience for realizing a variety of communication standards,its basic idea is to construct a general hardware platform which can achieve the communication function as much as possible by the use of scalable and replaceable software.A general software radio platform is designed which adopts FPGA+DSP structure and uses high quality DDC and DUC chips.In the system,FPGA can realize specific standard data channel,and DSP processor can complete the switch of communication standard.The experiment results demonstrate that the system has good stability,SNR can meet communication requirements,and the output of D/A has a good result.As a product,the system has been successfully applied in the project of electronic countermeasures by some institution.

Keywords:software radio;FPGA;DDC;DUC

0 引 言

軟件無線電是具有可重配置硬件平臺的無線設備,可以跨多種通信標準,其基本思想是以開放性、可擴展、結構最簡的硬件為通用平臺,把盡可能多的通信功能用可升級、可替換的軟件來實現(xiàn)。因為更低的成本、更大的靈活性和更高的性能,已迅速成為軍事、公共安全和商用無線領域的事實標準。軟件無線電能夠對多種波形進行基帶處理和數(shù)字中頻處理,而數(shù)字中頻處理能夠將數(shù)字信號處理的領域從基帶擴展到射頻。同時,支持基帶和中頻處理的能力又增加了系統(tǒng)的靈活性,也減小了制造成本。

目前用于數(shù)字信號處理的器件有三種:ASIC,FPGA,DSP。ASIC即專用集成電路,它的優(yōu)點是速度高、體積小以及低功耗,缺點在于可編程能力較弱。FPGA具備現(xiàn)場可編程能力,速度高,適合處理順序邏輯,功耗較低;缺點在于處理復雜算法時程序設計難度大。DSP也具備可編程能力,其特殊的硬件結構非常適合數(shù)字信號處理算法,且程序設計相對于FPGA要容易;缺點在于功耗高,速度較低,也不適合比特流的順序處理。基于對運算能力和可編程能力的考慮,選擇DSP+FPGA結構。FPGA實現(xiàn)大計算量的信號處理數(shù)據(jù)通道和控制,讓系統(tǒng)延遲最小,而DSP處理器則完成基帶處理的算法實現(xiàn),以實現(xiàn)從一種標準切換至另一種標準。DSP處理器能夠動態(tài)地在軟件的主要部分間切換,而FPGA能夠根據(jù)需要完全重新配置,實現(xiàn)特定標準的數(shù)據(jù)通道[5]。

本文介紹了一種基于DSP+FPGA 的數(shù)字中頻處理通用平臺,以對軟件無線電的設計提供一種靈活的架構,在這個平臺之上利用數(shù)字上變頻器和下變頻器以實現(xiàn)軟件無線電中頻信號的接收與發(fā)射功能,利用FPGA 的容量大、可編程實現(xiàn)很多功能,并結合DSP具有高速的信息處理能力的特點,可以靈活方便地對數(shù)據(jù)進行處理,使得整個平臺結構靈活,通用性強,易于擴展。

本平臺較其他類似平臺的優(yōu)點在于:

(1) 將DSP,FPGA,A/D,D/A,DUC,DDC集成在┮豢榘蹇ㄉ,集成度高,體積小,功耗小,也減少了數(shù)據(jù)在多塊板卡間傳輸可能引起的損壞;

(2) DUC和DDC采用硬件電路,避免應用軟件實現(xiàn)難度大的困難,降低開發(fā)難度,縮短開發(fā)周期。

1 數(shù)字中頻處理通用平臺設計方案

數(shù)字中頻處理平臺為6U CPCI結構,主要由A/D轉換及DDC模塊、D/A+DUC轉換模塊、DSP信號處理模塊、PCI總線接口、FPGA高速數(shù)字傳輸、存儲器等幾部分組成?？傮w框圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體框圖

第7篇：軟件無線電范文

【關鍵詞】 測控應答機 軟件無線電 測控通信 自主無線電Application of Software Radio Technology in Aerospace TT&C Transponder

Jin Jun， Sun Chen， Wang Wenwei， Jiang Yong

Abstract： TT&C transponder is core part of spacecraft C&T subsystem and it can finish the tasks of measuring range & velocity of a spacecraft， transmitting telecommand & telemetry information， etc. in cooperation with ground TT&C network. TT&C transponders in different spacecraft C&T subsystems have various operating frequency， operating bandwidth， bit rate， modulation system， coding system and ranging system. Universalization and miniaturization of TT&C transponders can be realized by taking advantage of software reconfiguration， reprogramming and multi-band multi-mode characteristics of software defined radio （SDR） technology. This article introduced application methods and research progress of SDR technology in TT&C transponders. Radiation resistant design of SDR TT&C transponders is also described. Finally the article introduced the application prospect of autonomous radio technology in future deep space TT&C transponders.

Key Words： TT&C transponder， software defined radio， C&T， autonomous radio

一、引言

測控應答機是航天器（衛(wèi)星、飛船、探測器）測控通信（C&T）分系統(tǒng)的核心組成部分，是航天器與地面站之間進行通信聯(lián)絡的主要通道之一，配合地面測控網(wǎng)完成對航天器的測控（TT&C）任務。測控應答機的主要功能如下：

1、對來自地面站的測距和測速信號進行轉發(fā)，完成地面對航天器的跟蹤及軌道測量；

2、接收來自地面站的遙控信息；

3、將航天器上的各類遙測數(shù)據(jù)發(fā)送至地面站。

各類航天器測控通信分系統(tǒng)所采用的測控應答機，其工作頻率、工作帶寬、碼速率、調制體制、編碼體制和測距體制各不相同。就工作頻率而言，主要有S波段、C波段、X波段、 Ka波段四種；就調制體制而言，分PM/PM體制、FM/PM體制、擴頻體制等；就編碼體制而言，有PCM、PPM、ADPCM、PACM等；就測距體制而言，分純側音測距、偽碼測距和音碼混合測距等。由于各類測控通信系統(tǒng)之間體制標準各異，因此相對應的測控應答機設備也無法通用。針對不同的測控通信系統(tǒng)，需要分別研制不同的應答機，或者在同一臺應答機上集成不同的功能，這樣無疑在成本和時間進度上加重了研制負擔，也增加了設備的復雜性。

軟件無線電技術是本世紀初發(fā)展起來的通信領域的重大技術突破。采用軟件無線電技術，利用軟件可重配置、可重編程以及多頻帶多模式的特點，使多個軟件模塊在同一個硬件平臺上實現(xiàn)不同的標準，同一臺測控應答機就可以兼容兩種甚至多種測控通信體制，實現(xiàn)測控應答機的通用化，從而降低開發(fā)成本，縮短研制周期，也更容易保障產(chǎn)品的質量。另外，軟件無線電技術還能簡化測控應答機的硬件電路，實現(xiàn)小型化。

二、測控應答機的基本工作原理

一種傳統(tǒng)測控應答機的原理框圖如圖21所示。該應答機由鎖相接收機和相干發(fā)射機兩部分組成。鎖相接收機包括低噪聲放大器（LNA）、混頻器（Mixer）、自動增益控制（AGC）、倍頻電路、載波跟蹤環(huán)和相干解調電路等部分。接收機接收的上行射頻信號，經(jīng)過下變頻和自動增益控制后輸出中頻信號。中頻信號分為兩路，其中一路進入載波跟蹤環(huán)，另一路進入相干解調電路。

載波跟蹤環(huán)包括鑒相器（PD）、環(huán)路濾波器（LPF）、壓控晶振（VCXO）和分頻器，用于對上行載波進行鎖定、跟蹤。載波跟蹤環(huán)輸出的信號分別用作接收本振、發(fā)射本振和相干解調器（Demodulator）的基準信號。相干解調器輸出信號經(jīng)濾波后分別為測距信號和遙控BPSK信號。其中測距信號還要送往發(fā)射機進行轉發(fā)。

相干發(fā)射機包括倍頻電路、調相器（PM）、功率放大器（PA）等。測距信號和遙測DPSK信號相加后直接調相在發(fā)射本振上，經(jīng)功放放大后下行輸出。

三、軟件無線電應答機的實現(xiàn)方法

3.1軟件無線電應答機的射頻接收前端

測控應答機的射頻接收前端電路包括低噪聲放大器、混頻器、自動增益控制等部分。軟件無線電應答機對射頻前端的要求是通用性好。由于軟件無線電應答機往往是多信道多模式同時工作，因此射頻帶寬要足夠寬，能覆蓋不同的頻點或體制。

圖2為一種能兼容統(tǒng)一載波純側音測距和偽碼測距兩種測控體制的軟件無線電應答機接收前端，可同時接收處理純側音測距的PM信號和偽碼測距的BPSK信號。該接收機采用了一個I/Q解調器來處理中頻信號。當上行信號為PM信號時，由I/Q解調器中的一路（Q路）進行載波提取，后續(xù)載波跟蹤環(huán)的環(huán)路濾波器在數(shù)字域中實現(xiàn)；而當上行信號為BPSK信號時，I/Q解調器輸出I路信號和Q路信號，送入科斯塔斯環(huán)中進行載波恢復，其乘法器和環(huán)路濾波器均在數(shù)字域中實現(xiàn)。對于兩種測控體制，該射頻接收前端做到了完全通用。數(shù)字部分則可通過裝載不同的軟件來實現(xiàn)不同的功能，充分體現(xiàn)了軟件無線電的靈活性。

3.2數(shù)字下變頻（DDC）技術

數(shù)字下變頻（DDC）技術也經(jīng)常用于多模式測控應答機中。數(shù)字下變頻模塊由數(shù)字混頻器、數(shù)控振蕩器（NCO）和低通濾波器構成。占有較寬頻帶的兩個或多個射頻信號作為一個整體下變頻到接近基帶的位置，A/D轉換后，NCO與數(shù)字混頻器實現(xiàn)正交下變頻，在基帶I、Q采用數(shù)字低通濾波器來實現(xiàn)不同測控信號的選擇。與模擬下變頻相比，數(shù)字下變頻不存在混頻器雜散、本振相噪等技術難題，且具有通過軟件進行控制修改等優(yōu)點。

文獻[1]介紹了一種既能滿足統(tǒng)一S波段（USB）測控要求，又能滿足跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)（TDRSS）要求的雙模應答機。該應答機同時接收寬帶擴頻信號和窄帶調相信號，對兩種信號統(tǒng)一以1/fs進行采樣。數(shù)字下變頻之后，采用窄帶濾波器提取載波的方式對兩種模式進行識別，并對兩種信號采用不同的處理算法。

3.3數(shù)字調制發(fā)射機

傳統(tǒng)的PM/PM體制測控應答機，下行調相通常采用射頻直接調相法。在軟件無線電應答機中，可采用DDS實現(xiàn)中頻數(shù)字調相。在DDS的相位累加器與相位-幅度ROM之間加上一個相位加法器即可實現(xiàn)PM調相（圖3）。通過改變相位字，可使DDS的輸出信號產(chǎn)生所需要的相移。DDS調相有更高的溫度穩(wěn)定性和抗干擾能力，但難點在于調制度的控制時序生成[2]。

文獻[3]介紹了一種全數(shù)字調制的發(fā)射機，利用NCO和CORDIC算法（坐標旋轉數(shù)字計算方法）實現(xiàn)多種碼速率、帶寬和調制方式的調制信號，占用硬件資源小，可在一塊FPGA上實現(xiàn)NRZ/BPSK/PM、SP-L/PM、QPSK三種調制方式的VHDL代碼。CORDIC算法可以只利用移位、相加等簡單的邏輯操作便可以產(chǎn)生正弦信號，結構靈活簡單，還能得到較高的調制精度（圖4）。

3.4數(shù)字載波跟蹤環(huán)

測控應答機中的載波鎖定、跟蹤環(huán)路可采用低中頻數(shù)字采樣方案，整個過程在數(shù)字域中完成（圖5）。中頻信號帶通采樣，經(jīng)過正交下變頻和低通濾波后，在信號處理模塊中選出所需要的載波信號頻率特征，控制NCO的輸出頻率，從而完成FFT載波捕獲和載波跟蹤。采用FFT頻率引導方式只需一次引導就可捕獲較大頻偏并跟蹤一定的頻率變化率，相比自然牽引方式捕獲速度更快，可在較寬的多普勒頻偏范圍內實現(xiàn)應答機的迅速鎖定。信號處理模塊還要控制DDS的輸出頻率，輸出相干載波用于后續(xù)的轉發(fā)和調制解調。對于采用了數(shù)字載波跟蹤環(huán)的測控應答機來說，由于多普勒頻偏不會引起轉發(fā)相位誤差，因此可以大幅減小測距漂移誤差，實現(xiàn)高精度測速測距[4]。

3.5軟件無線電應答機的抗輻照設計

軟件無線電應答機通常采用現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）作為硬件實現(xiàn)平臺。FPGA具有可編程、高集成度、高速和高可靠性等優(yōu)點。但由于測控應答機工作于太空環(huán)境，宇宙射線和高能粒子會對應答機的正常運行產(chǎn)生一定的威脅?；贔PGA等邏輯器件的軟件無線電應答機對于單粒子效應尤為敏感[5]，因此針對FPGA的抗輻照設計應十分重視。

具有航天成功應用經(jīng)歷的FPGA主要有兩類，一類為一次性編程的反熔絲型FPGA，另一類為可重編程的SRAM型FPGA。相比較而言，SRAM型的FPGA雖然在邏輯門資源、動態(tài)重構等方面優(yōu)勢明顯，但其對單粒子效應尤其是單粒子翻轉（SEU）的敏感使其在宇航領域的應用受限，而反熔絲型的FPGA則對單粒子效應免疫。

為充分利用兩種類型FPGA各自的優(yōu)勢，通常采取用反熔絲型FPGA和反熔絲型PROM對SRAM型FPGA進行監(jiān)控的方法?；鶐幚磉^程由SRAM型FPGA負責，但在設備運行過程中，反熔絲型FPGA定時讀取SRAM型FPGA中的數(shù)據(jù)并與反熔絲型PROM中的數(shù)據(jù)進行比對，若發(fā)現(xiàn)存在異常則進行重配置。采用這種方法，就可以兼顧邏輯門資源的充分利用和抗輻照可靠性的實現(xiàn)。

3.6用于深空探測的自主無線電技術

2004年，美國噴氣推進實驗室（JPL）提出的深空自主無線電（Deep Space Autonomous Radio， DSAR）技術可以認為是未來深空探測應答機中軟件無線電技術的一個發(fā)展方向。該技術能利用人工智能、現(xiàn)代信號處理等前沿科技，在未知無線電環(huán)境下，僅通過觀測信號，就能自動識別無線電信號在碼速率、協(xié)議和調制類型等方面的區(qū)別，從而對軟件進行重新配置，實現(xiàn)各種無線電數(shù)據(jù)的接收和處理。自主無線電技術無需從地面獲取信號特性，便可自動軟件重配從而與不同的探測器進行通信。

另一方面，自主無線電克服了深空測控通信的盲目性，使深空探測器處理突發(fā)事件的能力加強，從而適應各種未知的空間環(huán)境。比如，深空探測器在某外星球下降和著陸的過程中，將產(chǎn)生非常劇烈而不確定的多普勒變化和通信鏈路信噪比惡化。

采用了自主無線電技術的測控應答機，能夠對來自遙遠地球的無線電信號進行參數(shù)估計，快速重配鏈路參數(shù)，從而以近乎最佳的方法處理劇烈的多普勒變化和信噪比變化，確保信號收發(fā)的有效性和可靠性[6]。

四、結論

測控應答機作為宇航應用設備，工作環(huán)境十分惡劣，因此對質量可靠性的要求極為嚴格。采用軟件無線電技術，可以把不同測控通信體制的應答機統(tǒng)一到一個標準化的通用硬件平臺，更容易實現(xiàn)質量控制。另外，基于軟件無線電的測控應答機在性能參數(shù)上受環(huán)境溫度、工作時長、供電質量等因素影響較小，性能一致性較好，易于實現(xiàn)測控應答機的批量生產(chǎn)。軟件無線電技術必將成為未來測控應答機領域的研究熱點，在航天測控通信領域引發(fā)新的革命，深刻地改變人類探索宇宙的方式。

參 考 文 獻

[1]莫乾坤，何晨.星載數(shù)字化TDRSS/USB雙模應答機設計與試驗.無線通信技術，2008，3，55-58

[2] A Technical Tutorial on Digital Signal Synthesis. Analog Device Inc.， 1999

[3]姜建文，張朝杰，金小軍，金仲和.基于CORDIC算法的微小衛(wèi)星發(fā)射機設計與實現(xiàn).傳感技術學報，2010，23（1），57-61

[4]L. Simone， D. Gelfusa， S. Cocchi. A Novel Digital Platform for Deep Space Transponders. IEEE Aerospace Conference Proceedings， 2004， 1432-1445

第8篇：軟件無線電范文

【關鍵詞】MQAM;調制識別;波特率;頻偏;相偏;高階累計量

Abstract：This paper proposes a modulation recognition algorithm for QAM signals，which can be used in software defined radio.In the proposed scheme，frequency and phase offset are estimated and recovered first，and then baud rate and timing error are estimated.After low-pass filtering，sampling rate alteration and baud rate sampling，constellation was recovered.Cumulants of the samples of the real part of the constellation are calculated and used to classify the modulation schemes.Experimental work shows that the recognition can get to 96% when SNR is larger than 12 dB and the number of symbols is 1000.

Key word：MQAM;modulation recognition;baud rate;frequency offset;phase offset;cumulants

1.引言

當前，MQAM的調制識別是通信信號分析的熱點和難點。文獻[1][2]采用了似然函數(shù)的方法進行MQAM信號的識別，但需要知道波特率等先驗知識，且沒有考慮發(fā)送端成型濾波器的影響，不適用于非協(xié)作通信的場合。文獻[3][4]提出了利用高階累計量進行識別的方法，但需要預先達到同步，且對MQAM需要計算多個高階累積量，復雜度較高。

本文結合軟件無線電的實際應用平臺，對MQAM信號（包括4QAM、16QAM、32QAM、64QAM）的識別進行了研究。本文所用算法不需要預先知道接收信號的載波頻偏、相偏，波特率和定時誤差等先驗知識，而是從接收信號中估計出這些參數(shù)，并且根據(jù)這些參數(shù)，通過對采樣數(shù)據(jù)進行低通濾波、采樣率變換、定時抽取等步驟，恢復出信號的星座圖。對星座圖實部信息的模值計算高階累積量，根據(jù)高階累計量進行識別。本文所用方法在估計頻偏的同時估計相偏;估計波特率的同時，估計出定時相位誤差，大大簡化了預處理過程。利用星座圖實部信息的高階累計量進行識別，與[3]相比，所用高階累計量數(shù)目減少，不存在復數(shù)運算，減小了計算復雜度。

2.信號模型

對于軟件無線電中實際接收到的MQAM信號，其復基帶等效模型可以寫成：

（1）

其中，ak為發(fā)送端傳送的符號，Tb為符號間隔，ε（t）為歸一化時間偏差，-0.5≤ ε（t）<0.5，f為殘留載波頻偏，θ0為載波初始相位，gT（t）為成型濾波器的沖擊響應n（t）是均值為0，方差為σ2的窄帶復高斯白噪聲。

在實際的軟件無線電系統(tǒng)中一般進行的是正交采樣，所以得到的采樣后的信號為：

（2）

其中，Ts為采樣頻率。由于發(fā)送端Tb未知，Ts一般不為Tb的整數(shù)倍。

3.調制識別算法

由于軟件無線電中一般采用前向開環(huán)結構，因此，我們設計了如圖1所示的識別算法：

圖1 識別算法框圖

首先，對接收到的信號r（t）進行正交采樣得到采樣信號r（n），對r（n）進行頻偏和相偏估計，消除載波影響，得到無頻偏無相偏的信號，實現(xiàn)載波同步;估計信號帶寬，并進行低通濾波，以減小噪聲引起的相位抖動;對濾波后的信號，估計波特率，通過采樣率變換，將采樣頻率變?yōu)椴ㄌ芈实恼麛?shù)倍;估計定時誤差，在最佳采樣位置進行定時取樣rk。通過取樣信號，得到較為理想的星座圖;將星座點向實軸進行映射，對實部信息計算高階統(tǒng)計量作為特征，進行識別判決。

3.1 載波頻偏估計和相偏估計

首先，我們利用非線性變換的方法實現(xiàn)載波頻偏和相偏的估計。采樣后的信號r（n）可以簡化表示為：

（3）

其中，ρ（n）為信號的包絡，ω1=2πfTs。

x（n）做4次方非線性運算后的頻譜中有4倍載頻分量的譜線，于是，對接收信號序列作4次方變換得到{y（n）}：

（4）

其中，C為常數(shù)，u（n）=y（n）-E{y（n）}。

對{y（n）}作快速傅立葉變換（FFT），得到其頻譜，則在y（n）的頻譜中包含頻率為4ω1的譜線：

（5）

若此時4ω1處對應的頻率值為f0，則得到f的粗略估計：。

得到的f為一粗略估計值，為了提高估計精度，可以采用線性調頻z變換（CZT）得到進行進一步的精細估計，使其符合后續(xù)識別和解調的要求。設定一個閾值>0，且<<1，在附近確定出頻率范圍，重新對{y（n）}作CZT，可以得到載頻的精確估計值。

此時，取頻譜中歸一化幅度最大點對應的頻率值f0的相角θ，對θ在[0，2π]范圍內取模，得到θ0的估計：

（6）

由式（5）、式（6），通過FFT和CZT進行計算，我們可以得到頻偏和相偏的準確估計值。估計出頻偏和相偏后，就可以對信號進行頻偏和相偏補償，得到載波同步的信號。頻偏的存在會引起星座圖的旋轉，相偏的存在會使星座圖發(fā)生偏移。因此為了后續(xù)的識別和解調，必須對頻偏和相偏進行估計。

3.2 波特率估計

信號包絡的平方譜中含有大小為波特率的譜線分量，故可以用與估計頻偏類似的方法來估計信號的波特率F。

首先，對接收信號序列{r（n）}的幅值{|r（n）|}做平方變換得到{A（n）}（不考慮噪聲時），然后，對{A（n）}作FFT，得到其頻譜：

（7）

搜索頻譜Af（f）中歸一化幅度最大值對應的頻率值，得到F的粗略估計，接著在附近頻率范圍內對A（n）作CZT，就可以得到波特率的精確估計值。

3.3 信號帶寬估計

計算頻譜估計帶寬的可以利用下面的方法實現(xiàn)[5]：首先，對接收信號序列{r（n）}做FFT得到頻譜序列{R（n）}，然后對{|R（n）|}進行中值濾波;設定一個閾值Thbw，以{|R（n）|}中大于Thbw的帶寬作為信號的估計帶寬。由于設定的頻率范圍不要求非常精確，得到的帶寬已經(jīng)可以滿足低通濾波的要求。

3.4 采樣率變換

進行多采樣率變換時，首先對信號進行內插，然后再進行抽取，來實現(xiàn)對采樣率的分數(shù)倍變換。這樣，就不需要去改變采樣頻率設置的物理結構，適合于在軟件無線電中的實現(xiàn)。

（8）

采樣率變換后的信號表示如式（8）所示，rs（n）即為采樣率變換后得到的信號。

3.5 定時估計

對信號進行采樣率變換后，每個符號內有整數(shù)個采樣點。如果估計出定時誤差，就可以對信號在最佳位置進行定時取樣，從而恢復出信號的星座圖進行識別。利用相位就可以得到定時誤差進而可以實現(xiàn)定時取樣。

3.6 高階累計量特征提取與分類

定時取樣后，就可以恢復出信號的星座圖。并且由于進行了頻偏和相偏校正，得到的星座圖是關于坐標軸對稱的。將星座點向坐標軸的實軸進行映射，可以得到星座圖的實部信息rp（k），經(jīng)過映射后，星座點將集中在實軸上，16QAM的星座點信息有原來的16個變?yōu)橛成浜蟮?個，從而更有利于聚類識別。本文采用對實部信息rp（k）計算高階累積量的方法進行識別，可以使用更少的累計量，減小計算復雜度，提高識別速度。與盲聚類方法相比，利用高階累積量進行識別可以大大降低計算復雜度，提高識別速度。

4.仿真實驗

這部分給出MQAM信號識別的計算機仿真結果。仿真中所使用的信噪比的變化范圍為0-20dB，歸一化波特率為1.0，歸一化載波頻偏分別為0.01，成型濾波器的滾降系數(shù)分別為0.4，0.7，1.0。設置的判決門限值分別為300，120，102.每一種信號在每一個調制參數(shù)（包括載波頻偏、滾降系數(shù)、信噪比）下均仿真100次。使用1000個符號進行仿真。

實驗結果證明，當SNR>12dB時，所有信號的識別率都已經(jīng)超過了96%。在SNR>2dB時，4QAM、16QAM和32QAM的識別率已經(jīng)達到98%。

5.總結

本文提出了一種MQAM信號的識別算法。在已知是MQAM信號的條件下，不需要預先知道信號的波特率、載波頻率等，而是接收信號中估計出這些參數(shù)。在估計波特率的同時估計定時誤差，估計頻偏的同時估計相偏，大大減少了預處理的計算復雜度。然后對接收數(shù)據(jù)進行采樣率變換、碼元定時得到最佳采樣序列，恢復出星座圖。將星座點向坐標軸進行映射，對映射點實部信息計算高階統(tǒng)計量，進行識別。同時，因為去除了頻偏和相偏的影響，使后續(xù)可能進行的解調更容易實現(xiàn)。仿真表明，當信噪比大于12dB時，所有信號的識別率可以達到96%，可以應用于實際的軟件無線電系統(tǒng)。

參考文獻

[1]LONG C.UNG K.YDOROS A.Futher results in likelihood classification of QAM signals[A].Proc Milcom’94[C].1994.57-61.

[2]YANG Y.LIU C.SONG T.A log-likelihood function-based algorithm for QAM signal classification[J].Signal Processing.1998.70（1）：61-71.

[3]SWAMI A，SADLER B M.Hierarchical digical modulation classification using cumulants[J].IEEE Transaction on Communications.2000，48（3），416-429.

第9篇：軟件無線電范文

關鍵詞:軟件無線電; 信號源; 成形濾波; 數(shù)字上變頻

中圖分類號:TN927文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)17-0027-03

Implementation of Simulation Source for Satellite Communication Based on SR

WU Bing, WANG Zhong-hua, GU He-fang

(East China Research Institute of Electronic Engineering, Hefei 230088, China)

Abstract: A simulation source based on software radio for satellite communication is introduced. The implementation method and design notes of the hardware system based on FPGA and high-speed D/A converter are put forward. The basic principle and function of the modules of the software system are depicted. The realization based on software radio theory and the EVM testing results of the output signal of the simulation source are presented. The structure of the system is very simple, and the modulation mode and data protocols can be switched over arbitrarily, so it has the general universality and strong expansibility.

Keywords: software radio(SR); signal source; shaping filtering; digital upper converter

0 引 言

通信中普遍采用基帶信號對載波波形的某些參量(如振幅、頻率以及相位等)進行調制,以滿足系統(tǒng)發(fā)射和接收的需要。隨著現(xiàn)代電子技術的飛速發(fā)展,器件工藝越來越先進,器件功能越來越強,實現(xiàn)信號調制的方法也越來越多,實現(xiàn)信號調制的穩(wěn)定度和可靠性都在不斷提高。尤其在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中,信號調制的應用越來越廣泛,要求也不斷提高。采用現(xiàn)代數(shù)字信號處理技術實現(xiàn)的調制方法,各種信號的產(chǎn)生依靠軟件操作來確定,同一信號經(jīng)過數(shù)字化后可由不同的軟件模塊來實現(xiàn)各種調制功能。這使得硬件電路結構變得更加簡單,操作更加方便,穩(wěn)定度更高,可靠性更強。而且結合相應的數(shù)字信號處理軟件及控制軟件可以加載新的調制方式,形成一個通用的數(shù)字調制器,能夠方便靈活地進行通信調制方式的擴展。

軟件無線電是一種基于寬帶模數(shù)/數(shù)模轉換器件、高速數(shù)字信號處理芯片,以軟件為核心(Software-Oriented)的嶄新的體系結構[1-2]。軟件無線電技術的發(fā)展為衛(wèi)星通信系統(tǒng)提供了良好的發(fā)展基礎。由于FPGA具有高度的靈活性和重配置性,其在基于軟件無線電的通信系統(tǒng)中應用越來越廣泛。該設計是基于軟件無線電,采用FPGA實現(xiàn)全數(shù)字調制的通用衛(wèi)星信號源模塊,數(shù)據(jù)協(xié)議及調制方式任意可變,可以靈活地應用于各種衛(wèi)星通信系統(tǒng)中。

1 硬件系統(tǒng)設計

軟件無線電技術要求靠近天線的地方盡可能使用寬帶的數(shù)模/數(shù)模轉換器,盡早地完成信號的數(shù)字化,從而使得無線電臺的功能盡可能地用軟件來定義和實現(xiàn)。但是由于受寬帶天線、高速A/D,D/A及DSP 等技術水平的限制,實現(xiàn)一個理想的軟件無線電平臺的條件目前還不具備。因此,現(xiàn)在對軟件無線電的研究一方面集中在上述關鍵技術的研究上,另一方面更多地是在現(xiàn)有的技術條件下,研究如何最大程度地實現(xiàn)軟件無線電所要求的通用性和靈活性,將軟件化、通用化的設計思想體現(xiàn)到具體的應用實踐中。雖然目前基于軟件無線電的直接射頻收發(fā)系統(tǒng)的實現(xiàn)還有些難度,但基于中頻數(shù)字信號處理的中頻收發(fā)技術已相當成熟。本衛(wèi)星通信模擬源就是采用基于軟件無線電的中頻發(fā)送技術,以高速DAC和高端FPGA為硬件載體,給出了模擬中頻信號的輸出。系統(tǒng)結構框圖如圖1所示(完整的發(fā)送系統(tǒng)還需要混頻器、放大器及天線等,這不在本文的討論范疇內),FPGA對數(shù)據(jù)進行編碼調制后再送給DAC,以產(chǎn)生中頻輸出。

圖1 基于軟件無線電的衛(wèi)星通信模擬源

中頻系統(tǒng)的硬件構架

衛(wèi)星通信模擬數(shù)據(jù)源既可由FPGA內部產(chǎn)生,也可以由外部送入。為了保證硬件平臺的通用性,本衛(wèi)星通信模擬源系統(tǒng)的外部接口有TTL,422及LVDS等類型,用以滿足各種不同的接口需要。FPGA是整個系統(tǒng)的核心器件,為了保證處理速度和邏輯單元的容量,采用Altera公司Stratix Ⅱ系列FPGA――EP2S90F1020。EP2S90F1020擁有72 768個寄存器和72 768個算術查找表單元,另有4 Mb存儲器單元和384個9 b乘法器,其工作速度快,資源非常豐富,可以在內部進行絕大部分的數(shù)字中頻處理運算。

為了保證中頻輸出信號的質量,DAC的采樣時鐘最好大于等于載波頻率的4倍。如載波中頻為70 MHz,則DAC的采樣時鐘應為280 MHz或更高。再考慮系統(tǒng)的可編程性和升級性,采用了Analog Devices公司的超高速DAC――AD9736。AD9736的數(shù)據(jù)精度為14 b,采樣率高達1 200 MSPS,采用DDR方式LVDS數(shù)據(jù)接收器,電流型輸出,內置同步控制電路,適合應用在寬帶通信系統(tǒng)中[3]。

由于硬件系統(tǒng)的工作頻率很高,需要采用高速電路設計方法,需要注意以下幾點:

信號完整性 需要對板級系統(tǒng)進行信號完整性仿真,注意阻抗匹配,減小關鍵信號線之間的串擾,控制數(shù)據(jù)總線之間的延時;

電源完整性 需要對板級系統(tǒng)進行電源完整性仿真,增加線和過孔上所能通過最大電流的裕量,通過在合適的位置加去耦電容,以降低電源和地平面上的交流阻抗[4];

電磁兼容 由于硬件屬于模/數(shù)混合電路,在布線時需要注意模擬部分和數(shù)字部分的隔離,采用獨立的模擬電源和數(shù)字電源以及模擬地和數(shù)字地,特別要注意降低數(shù)字部分對模擬部分的干擾;

功耗問題 隨著系統(tǒng)工作頻率的提高,系統(tǒng)的功耗也隨之增加,需要對關鍵器件進行散熱處理。