软件无线电范文10篇

摘要：数字广播是继调幅广播、调频广播之后的第三代广播方式，它的出现标志着广播系统正由模拟向数字体制过渡。目前比较成熟的数字调幅广播（DAB）技术被认为是近期发展的重点，本文介绍了一种基于软件无线电技术的DRM系统，该系统就可以实现从当前的模拟广播到数字广播的平滑过渡。

关键词：数字广播软件无线电世界数字广播（DRM）DAB

1数字调幅广播技术的发展

1.1广播技术的发展

从20世纪二十年代开始，商业广播先后在美、苏、英、德、法、中等国开播，在此后的近百年时间，广播作为重要的传媒工具，受到各国的重视。广播无后经历了中波调幅、短波调幅、调频、调频立体声几个阶段，表1罗列了部分国家的广播发展情况。

表1世界主要国家的广播发展情况

摘要：介绍了软件无线电系统的开放式软件通信体系结构，提出在可重新配置的硬件平台上建主一种分布式处理环境，运行不同供应商提供的软件组件以支持各种服务，从而达到系统软件的可移植性、重用性和伸缩性。

关键词：软件无线电软件通信结构CORBAIDL域描述体

伴随蜂窝无线个人通信系统服务的快速发展，产生了很多无线通信标准，如GSM、IS95、IS54/136、PDC等。这些空中接口对不同的应用和服务都有各自约定的波段、调制解调机制、编解码方式、复合接人技术和协议。可以预见，在不久的将来，无线电通信系统必将把各种无线接入网集成到一个通用系统结构中，通过一个硬件平台实现多种标准和服务。二十世纪90年代初开始，无线电的服务正从长期依赖的硬导线连接向软件无线电演进。

1基本思想

软件无线电SDR(SoftwareDefinedRadio)为以软件方式实现各种空中接口，提供灵活的无线通信方式以便于实现灵活的传输机制、协议和应用。图1所示为多模式(多个性)的SDR系统的功能模块及标准接口点约定，其中无线电节点指基站或移动终端。多模式技术要求可在一个以上的信道RF频带上接人，在图1中为信道集。

图1

摘要：介绍一个SDRSoftwareDefinedRadio多功能地面站发射系统的设计与实现。

关键词：SDR地面站数字上变频器Inverse-SINC预补偿滤波

随着A／D／A器件与DSP处理器的迅速发展，使得软件无线电技术广泛地应用于陆上移动通信、卫星移动通信与全球定位系统等。本文利用软件无线电的思路，针对中科院创新一号低轨移动小卫星多功能地面站设计的具体要求，研制了一套基于软件无线电技术的多信道发射机设备。该地面站发射系统数字基带部分采用全软件化设计，核心部件是可编程的DSP及FPGA，可同时处理三路信号。该设备具有以下三个优点：多模工作；无线通信系统可升级；发射配置动态更改。该设备可根据实际需要灵活配置系统，适用范围大大扩展。

1系统构成

SDR地面站发射系统如图1所示。该系统的发射速率为2．4kbps窄带、2．4kbps扩频、19．2kbps窄带或它们混合的速率。中频分别为18．45MHz、20MHz、21．85MHz。DAC的采样频率为78．336MHz。发射系统中FPGA实现FIFO、信道编码、扩频、内插滤波、数字上变频、信道合成、DAC预补偿滤波器等功能。这些功能都集成在一片XilinxVirtexII芯片中。

2FPGA部分功能模块

摘要：软件无线电技术正日益广泛地应用于现代通信的各个领域。本文介绍以高速DSP芯片为核心实现通用的卫星测控平台。该通用平台的调制方式、码速率、载波频率、指令数据格式、调制码型等工作参数具有完全的可编程性。

关键词：软件无线电数字信号处理调制解调TMS320C6701

软件无线电是随着计算机技术、高速数字处理技术的迅速发展而发展起来的，其基本思想就是将宽带A/D/A变换器尽可能地靠近天线，将电台的各种功能尽量在一个开放性、模块化的平台上由软件来确定和实现。该平台的调制方式、码速率、载波频率、指令数据格式、调制码型等系统工作参数具有完全的可编程性。

传统的卫星测控平台存在着性能不完善，调制方式、副载波、码速率组态不灵活，体积偏大等问题。研制和开发通用化、综合化、智能化的测控平台，通过注入不同的软件，实现对调制载频、调制方式、传输码速率等参数的改变，应用于各种轨道卫星平台的遥测遥控任务。数字信号处理器（DSP）是整个软件无线电方案的灵魂和核心所在。通用平台的灵活性、开妻性、通用性等特点主要是通过以数字信号处理器为中心通用硬件平台及DSP软件来实现的。经过比较，我们采用TI公司的TMS320C6000系列DSP芯片和匹配的外围芯片形成一套实时的DSP系统。

图1TMS320C6701结构框图

1软件无线电通用平台的DSP技术

摘要：提出了一种软件无线电通用信号发生器的设计方案，包括硬件构成和软件算法的实现。该信号发生器为软件无线电的研究与开发提供了便利条件。

关键词：软件无线电DSPDDS

软件无线电是一种无线电通信新的体系结构。在1992年5月美国电信系统会议上，JeoMitola首次提出了软件无线电概念，之后迅速引起了人们的关注，并开始对它进行广泛而深入的研究。具体地说，软件无线电是以可编程的DSP或CPU为中心，将模块化、标准化的硬件单元以总线方式连接起来，构成通用的基本硬件平台，并通过软件加载来实现各种无线通信功能的开放式的体系结构。它使得通信系统摆脱了面向设计思想，被认为是无线通信从模拟到数字、从固定到移动之后的又一次突破。

在软件无线电的研究过程中，调制解调技术是移动通信系统空中接口的重要组成部分。在不同的蜂窝半径和应用环境下，移动通信的信道呈现不同的衰落特性，根据移动信道的衰落情况，自动地改变调制方式，从而提高传输效率并保证传输性能。那么，一个通用的信号源是必不可少的。

图1多制式信号发生器硬件原理图

作者设计了一个基于DSP+DDS结构的可编程调制器的硬件平台，并在此硬件平台上实现了各种模拟调制和数字调制的通用软件算法。当改变调制制式时，无需再次下载程序，而且调制制式、比特速率、输出中频均可调。

件和仪器硬件组成，它可代替传统的测量仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、频谱分析仪等；可集成于自动控制、工业控制系统；还可以自由构建成专有仪器系统。在虚拟仪器系统中，软件成为整个仪器系统的关键，使用者可以通过修改软件的方法，方便地改变、增加仪器系统的参数和功能，所以有“软件即仪器”之说[1][2]。

软件无线电的概念是在1992年5月MITRE公司的科学顾问JosephMitola在美国电信系统会议首次提出的[3]，IEEEComm.Magazine在1995年第5期正式推出了第一个软件无线电专集[4]，掀起了软件无线电的研究热潮。软件无线电技术构造了一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台，除了射频信号发送和接收部分使用模拟电路和模拟信号外，将无线通信系统的各种功能，如工作频段转换，调制解调，数据格式变换，数据加密，差错控制编码，通信协议执行等都用软件来完成，以求研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系统。软件无线电技术包括软件技术、硬件技术以及信号处理技术等，其中信号处理技术中的带通采样理论和多速率信号处理理论是软件无线电理论的基础。目前国内大学通信专业的实验教学中，如通信原理和数字信号处理的实验课等，都可以用实验的方法，对信号进行分析，有利于学生的理解。但往往由于信号生成、显示和分析仪器的成本比较高，尤其是带有频谱分析和测量功能的仪器价格尤为昂贵，使得这部分的实验无法普遍实施。PC机声卡具有两路AD，两路DA，采样率最高可达到44100Hz，采样深度可达到16bit。如果利用PC机作为数据采集处理设备，使用适当的虚拟仪器软件编程技术就可以组成一个低成本高性能的信号采集与分析处理系统，方便学生理解理论内容，简化了课程的实验，甚至能够让有兴趣的学生对现有虚拟仪器系统进行升级改造。

这是我们研究该课题的意义之所在，希望通过我们的研究，能够建立一个性能价格比较高的信号分析系统，并将该结果应用于大学通信专业及相关专业的实验教学中，足以让学生理解信号分析的概况了。

1基于软件无线电的虚拟仪器系统

本文介绍一套基于Labwindows/CVI的信号处理系统，LabWindows/CVI是NationalInstruments公司推出的一套面向测控领域的软件开发平台。它以ANSIC为核心，将功能强大，使用灵活的C语言平台与数据采集，分析和表达的测控专业工具有机地接和起来。它的集成化开发平台，交互式编程方法，丰富的控件和库函数大大增强了C语言的功能，为熟悉C语言的开发人员建立检测系统，自动测量环境，数据采集系统，过程监控系统等提供了一个理想的软件开发环境[5]。本系统使用LabWindows/CVI实现了一个软件的宽带数字下变频（WDDC）的单通道接收机等虚拟仪器，并对模拟的68MHz~72MHz的频谱环境进行监测；这并不是仿真软件，而是实用的工具，这些虚拟仪器可以很好的工作。使用起来也很方便，只需要一根数据线连接两台PC即可。系统框图如图1所示。

1．1信号发生器

摘要：介绍一种基于软件无线电的通用调制器的设计方法，给出了总体设计方案，说明了系统功能在DSP与FPGA之间的划分及系统的工作流程，关键部分的硬件实现方法和软件设计，给出了测量结果。

关键词：软件无线电调制器数字上变频器

上世纪90年展起来的软件无线电SDR（SoftwareRadio／Software－DefinedRadio）的基本思想是：构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台，将各种功能用软件完成。这是一种全新的思想，它一经提出就受到了广泛的重视。但是，到目前为止，各国对软件无线电的研究还非常有限。由于软件无线电实现的前提是高度数字化，而现阶段的器件水平还不能达到要求，同时软件无线电的设计还缺乏统一标准，因而只能利用软件无线电的思想，根据系统要求，对其结构适当调整，进行系统设计。

本文采用可编程器件和专用器件相结合的设计方法和分层的设计思想，给出了一种基于软件无线电的通用调制器的设计和实现方法，并给出了系统的测试结果。

1总体设计方案

1．1总体方案框图

1以软件无线电技术构建广电系统

当前的信息技术领域，尤其是通信领域正在进行着突飞猛进的发展，各种技术体制层出不穷，其大趋势便是传统的模拟系统彻底转变为数字系统，在此期间，无线通信的发展也同样方兴未艾，基于软件的广电系统也在其中。

1.1基于软件的广电系统

软件无线电的最大特色在于其在底层硬件的支持之下，以软件编程的模式来完成传统广电系统的所有技术功能，从而一举改变了传统的仅仅依赖硬件的方案。基于软件的广电系统正是通过此原理来构建的数字化技术的广电系统。最重要的核心模块是“数字电视（广播）通用调制”模块，其主要功能一方面能够进行所有类别的广播电视数字信号的产生，还包括为原始信号插入各类辅助功能信号，例如同步信号、时钟信号以及纠错冗余信号等等。通过灵活的软件编程，一方面能够方便地产生所需的各种格式的数字信号，从而使之能够和各类底层协议模块相互匹配，另一方面也能够较方便地进行升级换代，和几乎所有的主流传输介质相兼容。如果体制中增加了新的编码模式，则不必更换硬件模块，只需在软件方面进行接口和协议的改动即可完全适应新的方式，因此设备的升级换代变得非常方便，节约了投资，设备的研发周期也大大缩短，新的功能能够灵活地加入进来。在具体的技术实现方面，由于当前的光电通信底层网络已经拥有很高的传输速率与很高的带宽水平，而当前的各类硬件价格正在不断下降，升级更新周期也逐渐缩短，因此应该将灵活的软件模块与固有的硬件模块进行协同配合设置，以实现技术收益的最大化。结合当前的信息技术现状，假若将整个的系统均交由软件来设计与实现，则软件的执行对于CPU等资源的耗费是必须考虑的。因此在全面考虑之下，其可行的方案为：

（1）底层信息传输系统以模块化的方式进行构建，由不同的模块提供针对性的软件接口，共同构建信道系统，主要有调制解调模块、频率分配模块、编译码模块等等，这些模块均接受中央处理单元的控制，软件的使用主要体现在对信息传输系统的参数设置方面，例如调制解调模式的设置与选择、信道编解码方式的设置于选择、信道加密解密模式的确定等等。

（2）具体模块在实现方面则选择硬件与软件配合使用的模式，将各类负载合理地分配在软件单元与硬件单元之上，为了减少软件对于资源的消耗，可以在硬件方面做出一些调整，例如增加一些可编程芯片等。

当前，无线电技术已经广泛运用在了社会各个领域之中，其中数字广播电视系统中同样得到广泛地运用，分析其主要原因在于，技术的发展和时代的进步促进了无线电技术的发展，由之前的单工通信朝着双工通信和数字通信转变。1992年第一次由美国提出来，由之前的硬件技术作为无线通信平台，采取最大的女里朝着软件无线通信发展。这是因为，软件无线电技术一方面能够有效减少无线电通讯系统的配置问题，另一方面能够有效实现无线电通信效率的提高。

1软件无线技术的相关介绍

1.1软件无线电技术的硬件平台。在软件无线电技术方面，就其硬件平台而言，存在组成的部门具有相对复杂性的特点，这是因为，软件无线电技术硬件平台不仅包括了宽带模数、宽带数模转换器以及数字变频器等部分，而且还包括了模拟前端、数字信号处理器等部分，此五个部分均包含了扩展性、模块化以及模块性方面的优点。硬件平台的资源多表现为视频、文字以及音频等内容，采用数据方式完成信息道和信息源的编码。在访问此类编码的时候采用多路劲方式进行数据调制。在不同的系统中，采用不同调节方式的时候，需要对应选取的兼容模式是不相同的。1.2软件无线电技术的软件平台。分层软件体系是软件无线电技术的主要工作方式，其包括了DSP所产生的质量、各种无线电信令规程库等。上述各个软件在软件无线电技术中具有关键性作用，这是因为，其对软件无线电技术软件平台的兼容性以及全面性造成影响。尽管当前软件无线电尚且还处在发展的过程中，但已出现了同其具有相同性质的设施以及平台。此外，还受到软件不同等诸多方面因素的影响，无线电技术用于在硬件平台中存在诸多问题，如不适应性等。1.3软件无线电技术的关键技术。当前，无线电技术一方面应用在了通信技术领域，另一方面应用在了计算机等一体化技术领域。由于无线电核心技术主要技术是多频段技术，而一般情况下的软件无线电技术的宽带仅仅能够实现的频率为1MHz-3GHz，此频率技术属尚且无法将传统方法予以应用。分析其原因在于，传统频段天线应用在无线电技术领域，若是采用的是传统的使用方法，则可能出现差异性，即实际需要和天线长度、传播讯号之间的差异，进而导致了传播和覆盖信号无法真正且全面的实现。其次，采用采用A/D、D/A技术，为了能够实现数模和模数能够同时靠近天线，序将此两项朝着RF前端部分移动，进而为现阶段高强度影响下依然能够开展数字化的分析工作，故提高了现阶段模数采样频率和宽带的要求。面对日益复杂的环境，只有达到一定层次的模数采样工作和宽带，才能够实现更好地工作。伴随不断提升的宽带，工作人员需要高度重视ADC自身具备较高的采样率。为保障采样率通信便阶段标准之间相契合，可以借助于A/D、D/A技术实现关于工作过程中分辨率方面的需求。此外，为给数字广播电视系统中的软件无线电技术提高发展保障，需要运用高速数字信息处理DSP技术。在数字信号处理工作中，无线电技术需要经历多个环节才能实现良好地处理。（1）模数处理后出现的数字信号，可以经由DSP软件技术予以进一步地完善；（2）充分运用现存软件编程的程序，针对写阶段工作中存在的中频率信号基带等情况展开数字化地处理工作。当前软件无限代技术，之所以能够得到快速有效地发展，良好地数字信号处理能力已经成为了关键性地因素。原则上，开展中频信号基带的相关处理工作过程中，需充分借助软件电气化技术；但实际中，开展中频信号基带的相关处理工作往往需要较大的流量以及大数字的计算。

2软件无线电技术在数字广播电视中的应用

2.1软件无线电技术的意义。运作数字广播电视以电视系统为主要依据，数字广播电视运作发出的模拟信号朝着数字信号实现全面性地过渡，但是现阶段为了能够获得更多的模拟信号，其主要是依靠A/D技术，由转化器不断朝着射频天线靠近以获取信号源。就无线电技术进一步发展的有效载体而言，无线电无疑可以承担这样的重任，在数字信号产生后利用宽带提供数模转换器并将数字信号转换成为模拟信号。此外，软件无线电技术还需要具备较高的灵活性，在自身发展的同时孩子啊无线电技术中获得了全新的突破。2.2无线电技术应用在数字广播中。当前，调频广播行业中依然存在这许多的竞争关系，但随着技术的进步，当前已经有部分的机构已经逐步适应了现阶段的竞争，开始朝着调频广播数字化的方向发展。就数字信号和模拟信号二者之间的关系而言，当前依然处于并存状态，故工作人员能够依据此情况开发新型的信号模拟设备。随着技术的发展和科技的进步，全面提升数字广播电视的质量具有显示意义。但还是受到了现阶段常用宽带过于狭窄并且还受到了不稳定信号波动范围的影响，为能够进一步落实无线电技术，还需要对当前广播电视的发展制定出具有针对性的解决方案。

3结束语

关键词：感知无线电；信道；传输场景

摘要：感知无线电技术是在软件无线电技术基础上发展起来的一种新的智能无线通信技术，是软件无线电技术的扩展，它使软件无线电从预先定义协议的盲目执行者转变成为无线电领域的智能。感知无线电虽具有独特的优点，但技术并不成熟，本文对感知无线电的无线传输场景分析、信道状态估计及其容量预测、功率控制和频谱管理，无线电知识描述语言等关键问题进行了探讨，希望能够对相关工作的开展提供一些参考。

一、感知无线电的概念

感知无线电技术用以实现动态频谱共享。通过检测空中信号占用频谱，通过探知无线环境中空闲频谱资源，选择可被自己利用频率进行通信。租借系统通过采用感知无线电技术，实时跟踪授权系统占用频率状况，随时使用、释放频段，在保障授权系统通信前提下，与授权系统动态共享频谱。论文百事通采用频谱检测方式获取频谱信息可使感知无线电技术能适应无线环境频谱使用状况短期变化，高效利用频谱，并且感知无线电技术不要求改造现有系统，对无线信道环境和用户需求都将具有较好适应性。

感知无线电技术动态频谱共享是自适应传输技术思想在频谱分配领域的运用。自适应传输使无线通信系统数据传输适应信道传输能力的变化，通过提高数据传输速率来改善频谱利用率。而感知无线电使无线通信系统占用的频谱适应无线环境频谱使用状况的变化，通过增加共享同一频段的系统数、用户数来提高频谱利用率。不管是自适应传输技术还是感知无线电技术，其思想的核心都是无线通信系统能自动地适应外界环境和自身需求的变化。

感知无线电思想可以推广到移动通信其它层面。从低层到高层，要求未来移动通信系统能检测系统各层参数与状态，如链路质量、网络拓扑、业务负载、甚至用户需求，并能适应这些变化。从通信端到端，在存在重叠覆盖多种无线电通信环境下，要求移动设备能够在异构网络间切换，实现包括终端、网络和业务在内的端到端重配置。这也就是所谓的认知网络(CognitiveNetwork)。