软件无线电论文

软件无线电论文
软件无线电论文

软件无线电发展现状

摘要:现行的面向具体用途来设计不同频段,不同制式的无线电通信电台及组网的思想已经远远不能满足现代无线电通信的实际需要,因此软件无线电系统及其技术,这种革新的通信理念与体制应运而生,文章对软件无线电技术的起源、概念、功能等进行了介绍并阐述了软件无线电的应用和发展前景。。

一、引言

软件无线电是实现无线通信新体系结构的一种技术,在经过近几年的发展之后,其重要性和可行性正逐步被越来越多的人所认识和接受。软件无线电技术的重要价值体现在:硬件只是作为无线通信的基本平台,而许多的通信功能则是通过软件来实现的,这就打破了长期以来设备的通信功能实现仅仅依赖于硬件的发展格局。所以有人称,软件无线电技术的出现是通信领域继固定到移动,模拟到数字之后的第三次革命。

二、软件无线电的起源

软件无线电(Software Radio) 这个术语,最早是美军为了解决海湾战争中,多国部队各军兵种进行联合作战时,所遇到的互联互通互操作(简称“三互”) 问题,而提出来的。军用电台一般是根据某种特定用途设计的,功能单一。虽然有些电台基本结构相似,但其信号特点差异很大,例如工作频段、调制方式、波形结构、通信协议、编码方式或加密方式不同。这些差异极大地限制了不同电台之间的互通性,给协同作战带来困难。同样,民用通

信也存在互通性问题,如现有移动通信系统的制式、频率各不相同,不能互通和兼容,给人们从事跨国经商、旅游等活动带来极大不便。为解决无线通信的互通性问题,各国军方进行了积极探索。1992年5月,在美国通信体系会议上,MITRE公司的JoeMitola 首次明确提出软件无线电的概念。

三、软件无线电概念

所谓软件无线电,就是说其通路的调制波形是由软件确定的,即软件无线电是一种用软件实现物理层连接的无线通信设计。软件无线电的核心是将宽带A/D、D/A尽可能靠近天线,用软件实现尽可能多的无线电功能;其中心思想是在一个标准化、模块化的通用硬件平台上,通过软件编程,实现一种具有多通路、多层次和多模式无线通信功能的开放式体系结构。应用软件无线电技术,一个移动终端可以在不同系统和平台间畅通无阻地使用。

软件无线电的基本结构

四、软件无线电的功能

实现系统的无线通信需要经过信号的发射,信号的信道传输与信号的接收3个过程。由于现在这种新型的软件无线电通信系统的信道接入、信道调制方式和信道的选址分配方式均可由系统终端

的可编程软件功能来定义和实现,从而可使软件无线电通信系统的实现缩减为发射和接收两个过程。此外,在软件无线电系统中承担发射过程的软件相当丰富。它不仅能发射信号,而且能预先分析传输信道与相邻信道的干扰特性,从而探测确定信号的最佳传输途径。它能自行选择确定适应信道传输的最佳解调方式与编码方法;也能决策调整宽带天线的位置,以使发射波束获得最佳方向;并能自动调整合适的发射功率,以避免不必要的功率损失。软件无线电通信系统接收过程的软件功能是:它不仅能够接收信号,而且能够分析接收信号功率在本传输信道和相邻信道上的分布特性并能自动调整接收天线的方向;能识别接收信号的调制方式和编码方式;能自适应的抑制干扰,评估所需信号多径传输的动态特性,并对其总体值进行相关的自适应均衡处理;能采用交织编码方式对信道解调方式进行解调,并能运用前向纠错控制方式(FEC)对漏检差错编码纠错以及更正驻留误码,从而使接收信号的差错比特率(BER)最小;同时,它还能对不同系统通信的相关协议进行转换。更重要的是,软件无线电系统还可以通过广泛的软件功能来支持该系统业务的广泛可扩充性。显然这些功能都是以往或现有数字无线电通信系统所不能比拟的。

五、软件无线电的应用

在民用领域,软件无线电技术已成功的在800MHz商用蜂窝移动通信、全球定位系统(GPS)等领域内得到应用。

(1)移动通信

近年来移动通信发展迅猛,自70年代末期模拟蜂窝系统问世以来,不到20年,已经发展到了以数字化技术为主要特征的第二代移动通信,自进入90年代以来,世界各国着手努力探寻第三代移动通信,即未来个人通信的实现途径。对于第三代移动通信系统,争论最多的还是无线传输体制问题。对于传输体制,目前具有代表性的主要有两个:以欧洲为代表的W-CDMA系统,以北美为代表的基于IS-95标准的CDMA2000系统。根据目前的发展,由于商用利益和应用场合等条件的限制,要在世界范围内将无线移动个人通信统一到一个体制上还是有一定困难,多种体制并存很可能是未来无线移动通信系统发展的趋势。在不同应用场合,不同体制有固有的优越性,而这是其它体制所不能代替的,因此,不同体制间的互联互通便成为一个重要的讨论课题。软件无线电通过对模拟和数字硬件功能的软件化,达到了提高业务质量和信道接入的灵活性的目的,软件无线电标准的兼容性、技术接入和经济性之间能够取得良好的折中,它已成为实现不同的多址接入方式之间兼容的最佳方案。通过软件无线电技术对多种体制进行综合,开发出新一代的多模式移动手机,使人们摆脱终端的束缚,一机在手漫游天下的思想已成为第三代移动通信的发展方向。

如今,软件无线电的应用越来越广泛,在蜂窝移动通信系统中软件无线电的应用也是一个发展趋势。如我国的第三代移动通信系统TD-SCDMA中就结合了软件无线电、智能天线、全质量话音压缩编码技术与联合检测技术等新通信技术。蜂窝基础结构以合适

的软件无线电为基础,它可以利用安装新软件进行升级,这与配置新硬件相比更廉价、更迅速,同时也使得数字通信更迅速地进入市场,提高频谱的利用率。

(2)在4G通信中的应用

随着3G技术的日益发展与成熟,目前已经在市场运营中取得一定的成绩。当前,国际电信联盟(ITU)已经着手准备“第四代移动通信标准”的制定,并逐渐达成共识,将移动通信系统与其他系统相结合,如WLAN、无线局域网等,4G技术应运而生。随着4G技术的产生,数据传输效率将进一步提高,并可提供更丰富更广泛的业务,最终实现局域网、广播、电视、商业无线网络、蓝牙等无缝衔接、兼容发展。在4G发展的诸多关键技术中,软件无线电技术是承载4G发展的桥梁。随着各种先进技术的交叠发展,更利于降低开发风险,因此未来发展的4G技术中必须满足各种类型产品的需要,软件无线电技术恰好满足产品多样性需求,既可降低开发4G的风险,又支持更多系列产品的开发。另外,由于软件无线电技术减少了硅芯片的应用,可有效降低成本更利于推广使用。在4G技术的网络支持方面,由于通信系统选择的是基于IP全分组形势基础上的数据传输流,因此IPv6将成为下一代网络协议。

六、软件无线电发展前景

软件无线电(SDR)作为当今无线通信领域的新技术,正在起起内外越求越多的关注,在通信领域是继模拟技术到数字技术、固定

通信到移动通信之后的新的无线电通信体制。随着通信技术的发展,兼容各种不同制式类型的设备已经日益显露出其需求性,与传统的无线电系统相比,软件无线电系统具有结构通用、功能软件化、互操作性妤等一系列优点。目前以美国和西欧为主导的发达国家都在积极地致力于软件无线电技术的研究和系统的开发利用。

据报道,美国哈里斯公司已研制成功一种AN/VRC-94(E)的多频段车载收发信机,可与其它电台(如AN/PRC-117A和AN/VRC-94A)互通。美国马格纳斯克公司也研制出AN/GRC-206(V)多频段多模式电台,该系列产品是为美国三军实施前方地域控制、空中交通管制和空中补给支持行动而设计的,它是一种HF/VHF/UHF综合通信系统。美陆军正在研制新一代三频段的超高频战术卫星通信终端,以实现真正意义的互通能力。

在中国,软件无线电技术受到相当重视,在“九五”和“十五”预研项目和“863”计划中都将软件无线电技术列为重点研究项目。“九五”期间立项的“多频段多功能电台技术”突破了软件无线电的部分关键技术,开发出4信道多波形样机;我国提出的第三代移动通信系统方案TD-SCDMA,就是利用软件无线电技术完成设计。软件无线电需要将现代先进的通信技术、微电子技术和计算机技术结合在一起,是一个中长期的研究项目,需要很强的综合实力。

参考文献

[1] 王彦,曹鹏等. 软件无线电技术发展综述. [J].测控技术, 2004

[2] 查光明,倪成凯等. 软件无线电的兴起、特点及其关键技术. [J].云南民族大学学报, 2003

[3] 邬正义,范瑜等. 现代无线通信技术[M]. 北京:高等教育出版社,2006.

[4]唐秀玲无线电发展现状与趋势 [期刊论文] 2002

认知无线电中合作频谱感知方法的研究毕业论文

认知无线电中合作频谱感知方法的研究毕业论文 第一章绪论 第一节认知无线电的研究意义和背景 信息时代的到来,使得无线频谱在现代社会成为不可或缺的的珍贵资源。无线频谱目前处于主要由国家统一分配授权使用状态。且一般一个频段只供一个独立的无线通信系统使用。这一种静态无线频谱的管理方式,简单有效,避免了许多不同无线通信系统之间的相互干扰。 可是这些已经被分配的授权频段和非授权频段中存在频谱资源的利用不平衡。第一,在整个频谱资源中,授权频谱就占用了很大的一部分,使得很多频段处于空闲的状态;第二,整个频谱资源中,可开放使用的非授权频段只占用很小的一部分,可在频段上的用户却很多,业务量大,这些无线电频谱段,已基本趋于饱和状态。 因此在信息网络和无线移动通信高速发展的现在,频谱资源的匮乏问题就越来越严重。所以,找寻更佳有效的频谱的管理方式,来充分利用不同时间,不同地域的空闲频谱,用来解决日益增长的频谱需求间的矛盾,成为现在人们不断重视的问题。 为解决以上问题人们现在的基本思路就是尽可能的的不断提高现有的已分配频谱的利用率。【2】所以,人们提出了认知无线电这一概念。认知无线电的基本理念是:具备认知能力的无线通信的设备,可依照“伺机(Opportunistic Way)”方式以接入授权的频段,且动态使用这频谱。这种出现在频域、时域和空域未利用的频谱资源被称作“频谱空穴”。 认知无线电(CR , Cognitive Radio)这一技术的出现发展给解决无线资源频谱的贫乏提供了一条新的路径。【3】CR是让允许认知用户自己适应感知授权频段的频谱空穴,机会式利用在时间和空间上的频谱空穴来进行信号的传输,来提高频谱的利用率。CR的核心概念是让无线通信设备具备发现存在的“频谱空穴”且能够合理有效的利用频谱空穴的能力。 CR可以使无线通信系统设备不经过授权,即可使用在通信上传输性能更好,频带宽的频段。这能够平衡通信系统的成本以及性能。且带宽的无线通信系统能够具备更大动态围的业务传输特性,这正有利于在宽频段的动态围机会式传输。由此可得,不断引入认知的机制,不仅可以更佳有效的去提升将来无线通信系统频谱的利用率这一问题,更加可以解决无线频谱在技术和各种应用上的迫切需求。

电子工程训练课程实验报告无线蓝牙小车

题目:基于STC15W4K32S4的蓝牙智能小车 课程名称: 学院(系): 专业: 班级: 学号: 实验序号: 学生姓名: 成绩: 2016 年11月4日

成绩评定

电子安装实验室安全守则 (请在下一页手抄一份安全守则) 1、每次实验前,认真预习准备,仔细阅读实验安全守则,严格按照 安全规范进行实验,确保实验安全; 2、桌面要保持整洁,不允许有杂物,禁止将水杯、瓶装水放在桌面; 3、电烙铁在使用前,必须检查电源线有无烫损漏线情况,一经发现, 立即找老师进行安全处理; 4、电烙铁长时间不使用,应将电源线拔掉;电烙铁使用后,应放回 烙铁架中,以免烫伤物品; 5、实验结束后,必须拔掉电烙铁的电源线;已经加热的电烙铁,必 须冷却后再放入抽屉中; 6、焊锡中含铅,不要含在口中,实验结束后要洗手; 7、稳压电源在使用前,应先调好要使用的电压,再进行线路连接, 并确保连接的极性正确; 8、抢救触电人员时,应首先切断电源或用绝缘物体挑开电源线,使 触电者脱离电源,千万不要用手拖拉触电人员,以免连环触电; 9、实验结束后,必须关闭桌面电源开关,将桌面收拾干净,工具物 品整理好。

题目: 1 设计要求 以STC15W4K32S4单片机为核心,设计焊接并且调试一个实际的单片机控制系统,通过蓝牙实现用手机控制小车的动作状态。 (一)焊接:在实现基本功能的前提下焊接好设计的系统,尽量使其稳定焊点稳定,焊接美观。 (二)最小系统与电源:利用7505稳压芯片实现输入电压转为五伏稳压电源输出。 (三)功能实现:实现用手机自制app或者蓝牙串口助手控制小车前进方向以及行驶速度。 2 设计分析及系统方案设计 围绕STC15W4K32S4单片机,把系统的设计规划分为两部分 硬件部分: (一)设计并且绘制原理图 (二)按照原理图焊接电路板 软件部分: (一)编写实验程序 (二)系统调试 将单片机的p0口用于驱动lcd1602,p4.5,p2.7,p2.3,p2.2用于输出pwm控制电机。P3.0与p3.1用于与主机通信并且用于蓝牙串口通信。 3 各功能模块硬件电路设计 (一)最小系统 由于STC15W4K32S4的性能已经进行了优化,所以不同于以往所接触的单片机,它的晶振已经集成化,不用再搭建最小系统电路。 (二)电源电路 将输入电压转为5v稳压电源输出 (三)LCD液晶屏电路

软件无线电技术论文

软件无线电技术 摘要:现行的面向具体用途来设计不同频段、不同制式的无线电通信电台及组网的思想已经远远不能满足现代无线电通信的实际需要,因此软件无线电系统及其技术,这种革新的通信理念与体制应运而生。文章对软件无线电技术的概念、功能和关键技术等进行了介绍,并阐述了软件无线电的应用和发展前景。 一.引言 软件无线电是近些年来随着微电子、信号处理、计算机等技术的高速发展应运而生的一种新的无线电技术。它最初起源于军事通信,是为了解决多军联合作战时通信互通互联问题而提出来的。经过这几年的迅速发展,软件无线电早已从军事领域的阶段逐步发展成为移动通信发展的基石,特别是第3、4代移动通信系统。个人移动通信系统已从第一代模拟蜂窝系统发展到第二代数字蜂窝系统(GMS、CDMA),目前正在向第三代移动通信系统发展,而且第四代移动通信技术也已经悄然问世。随着越来越大的通信需求,一方面使通信产品的生存周期缩短,开发费用上升;另一方面,新老体制共存,各种通信系统之间的互联变得更加复杂和困难、由于通信技术的迅猛发展,新的通信体制与标准不断提出,通信产品的生存周期减少,开发费用上升,导致以硬件为基础的传统通信体制无法适应新的局面;同时,不同体制互通的要求日趋强烈,并且随着通信业务的不断增长,无线频段资源变得越来越拥挤,对现有通信系统的频带利用率及抗干扰能力提出了更高的要求。但是沿着现有通信体制的发展,很难对频带重新规划。所以寻求一种既能满新一代通信系统需求,由能兼容老体制,而且更具有扩展能力的新的个人移动通信系统体系结构成为人们努力的方向。而软件无线电正好提供了解决这一问题的技术途径成为第三代移动通信系统研究的热点。 二.软件无线电的概念及特性 软件无线电技术将硬件、软件、无线技术有机地结合在一起,组成灵活多样的多功能系统。它的基本思想是以一个通用、标准、模块化的硬件平台为依托,从通过软件编程来实现无线电台的各种功能,从基于硬件、面向用途的电台设计方法中解放出来。功能的软件化实现势必要求减少功能单一的、灵活性差的硬件电路,尤其是减少模拟环节,把数字化处理(A/D和D/A转换)尽量靠近天线。软件无线电强调体系结构的开放性和全面可编程性,通过软件更新改变硬件配置结构,实现新的功能。软件无线电采用标准的、高性能的开放式

论文-无线电骚扰限值及测量方法解析

无线电骚扰限值及测量方 法解析 张大为 2012-6-8 信息技术类设备,家用电器、电动工具类器具,电气照明类似设备的无线电骚扰限值和测量方法

无线电骚扰限值及测量方法解析 ---张大为 2012.06.08 目录 一、前言 二、无线电骚扰介绍 三、信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法 四、家用电器、电动工具和类似器具的无线电骚扰限值和测量方法 五、电气照明和类似设备的无线电骚扰限值和测量方法 六、总结 关键词:EMI,电磁兼容,无线电骚扰限值 一、前言: 地球上各种各样的电磁波充斥着我们人类的生活空间,打雷、电视、收音机、电脑、电力线、电动机、汽车引擎、手机、医疗设备、电磁炉、微波炉、电热毯、电视广播发射台..等等。随着科技的发展我们对电磁波也有了越来越多的认识,被电子电气产品包围着的我们在享受快捷、高速、方便的同时也越来越多的暴露出了电磁辐射对生活的影响。广播电视接收质量下降,通话质量下降,视力下降... 如果有心人去网络上搜索“电磁辐射的危害”会看到形形色色的疾病和状况都好像和电磁辐射有关,这引发了更多的人对电磁兼容(EMC:Electromagnetic Co mpatibility)相关检测的关注,对人类所生存的电磁环境的担忧。他包含两个方面:一是,设备等本身产生的电磁波不能骚扰其它设备而导致其功能的丧失与降低;二是,其自身也应该具有相同的能力,承受其它设备所产生的干扰这就是“兼容”。 为此各国相继制订了电磁兼容的相关要求,来保护本国的电磁环境。根据产品特性不同电磁兼容所规定内容也差异很大,本篇文章主要是针对人们日常接触最频繁的小家电、电气照明设备以及信息技术设备的无线电骚扰标准中规定的检测

软件无线电技术

第四代移动通信技术之软件无线电技术 【摘要】软件无线电是目前无线通信领域在固定至移动、模拟至数字之后的最新革命,其正朝着产业化、全球化的方向发展,将在4G系统中得到广泛应用。本文主要研究软件无线电技术对通信传输的改善以及4G系统中软件无线技术的应用特点等。 一、引言 软件无线电提供了一条满足未来个人通信需要的思路。软件无线电突破了传统的无线电台以功能单一、可扩展性差的硬件为核心的设计局限性,强调以开放性的最简硬件为通用平台,尽可能地用可升级、可重配置不同的应用软件来实现各种无线电功能的设计新思路。其中心思想是: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,如工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等用软件来完成,并使宽带A/D和D/A转换器尽可能靠近天线,以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系统。 图一、软件无线电原理框图 1 二、简介 软件无线电(SWR)技术是近年来提出的一种实现无线通信的新的体系结构,它的基本概念是把硬件作为无线通信的基本平台,而把尽可能多的无线通信及个人通信功能用软件实现。 1、WLAN与蓝牙融入广域网 近年来各国都在积极进行4G的技术研究,从欧盟的WINNER项目到我国的“FuTURE计划”都是直接面向4G的研究。 日本对4G技术的研究在全球范围内一直处于领先地位,早在2004年,运营商NTTdocomo就进行了1Gbit/s传输速率的试验。目前还没有4G的确切定义,但比较认同的解释是:4G采用全数字技术,支持分组交换,将WLAN、蓝牙技术等局域网技术融入广域网中,具有非对称的和超过100Mbit/s的数据传输能力,同时,因为采用高度分散的IP网络结构,使得终端具有智能和可扩展性。

认知无线电的发展历程与现状

认知无线电的发展历程与现状 认知无线电的发展历程与现状 摘要:认知无线电是一种通过与其运行环境交互而改变其发射参数从而提高频谱利用率的新的智能技术,其核心思想是CR具有学习能力,能与周围环境交互 信息,以感知和利用在该空间的可用频谱,并限制和降低冲突的发生,认知无线电就是通过频谱感知(Spectrum Sensing )和系统的智能学习能力,实现动态频谱分配(DSA dynamic spectrum allocation )和频谱共享(Spectrum Shari ng )。本文主要分析认知无线电的起源,认知无线电的关键技术概要,认知无线电的相关标准化进程以及认知无线电的应用场景等多个方面,对认知无线电进行一个概述,从而加深对无线电的认知与了解。关键字:认知无线电、起源、关键技术、标准化、应用 随着无线通信需求的不断增长,对无线通信技术支持的数据传输速率的要求越来越高。根据香农信息理论,这些通信系统对无线频谱资源的需求也相应增长,从而导致适用于无线通信的频谱资源变得日益紧张,成为制约无线通信发展的新瓶颈。另一方面,已经分配给现有很多无线系统的频谱资源却在时间和空间上存在不同程度的闲置。为解决无线频谱资源紧张的问题,出现了许多先进的无线通信理论与技术,如链路自适应技术、多天线技术等。这些技术虽然能提高频谱效率,但仍受限于Sha nnon理论。 美国联邦通信委员会的大量研究表明:ISM频段以及适用于陆地移动通信的2GHz 左右授权频段过于拥挤,而有些授权频段却经常空闲。因而提出了认知无线电。认知无线电是一种智能频谱共享技术。它通过感知频谱环境、智能学习并实时调整其传输参数,实现频谱的再利用,进而显著地提高频谱的利用率,通过从时间和空间上充分利用那些空闲的频谱资源,从而有效解决上述难题。 1. 认知无线电的发展历程

无线电论文

论文关键词:短波通信;民航;短波地面站;数据链 论文摘要:短波通信由于其天波传播特性,在通信领域具有其它通信手段无法替代的地位,特别是在民用航空地空通信中,短波通信对于航线覆盖与极地飞行,起着重要的保障作用。文章介绍了短波的传播方式与通信特点,并就短波通信在民用航空中的应用进行了论述。 应用短波按照国际无线电咨询委员会(CCIR)的划分是指波长在10m~100m,频率为3MHz~30MHz的电磁波。短波通信又称高频(HF)通信,实际上,为了充分利用短波近距离通信的优点,其实际使用的频率范围为1.5MHz~30MHz。由于短波通信的固有特点,长期以来,短波通信始终是军事指挥的重要手段之一,一直被广泛地应用于外交、气象、邮电、交通等各个部门,用以传送图像、数据、语言、文字等信息。同时,它也是海上航行和高空飞行的必备通信方式。短波通信是无线通信的基础,尽管目前无线通信新技术不断涌现,短波通信有逐渐退出通信领域的趋势,但是自身所拥有的优势和长处并不能被完全取代,在国际通信、防汛救灾、海难救援及军事等领域依然发挥着重要作用。 一、短波的传播方式 民航通信中使用到的短波实质为无线电波,主要用于地面与飞机间的通信,其通信传播方式主要有以下三种: 1.1地面波。地面波是沿着地球表面传播的波,它沿着半导电性质和起伏不平的地表面进行传播,一方面使电波的场结构不同于自由空间传播的情况而发生变化并引起电波吸收,另一方面使电波不像在均匀媒质中那样以一定的速度沿着直线路径传播,而是由于地球表面呈现球形使电波传播的路径按绕射的方式进行。 1.2天波。天波是经过地面上空40~800公里高度含有大量自由电子离子的电离层的反射或折射后返回地面的电波传输方式。天波是短波的主要传播途径,可实现长距离的传播,短波信号由天线发出后,经电离层的多次反射,传播距离可以由几百公里达到上万公里,且不受地面障碍物阻挡。在天波传播的过程中,路径衰耗、大气噪声、时间延迟、电离层衰落、多径效应等因素,都会造成信号的畸变与弱化,影响短波通信的效果。 1.3直接波。直接波是从发射天线到接收天线之间,不经过任何发射,直接到达,电波就象一束光一样,所以有人称它为视线传播。由于民航中,飞机大多数时间都是在飞行,所以有些时候地、空之间的短波通信,实际上是可以靠直接波完成的。 二、短波通信的特点 与卫星通信、地面短波等通信手段相比,无线电短波通信有许多显著的优点:(1)短波通信无需建立中继站即可实现远距离通信,(2)短波通信元器件要求低、技术成熟、制造简单、设备体积小、价格便宜,建设和维护费用低;(3)设备简单,目标小、架设容易、机动性强,即使遭到损坏也容易修理,由于其造价相对较低,可以大量装备,因而系统顽存性强。(4)电路调度容易,灵活性强,可以使用固定设置,进行定点固定通信,也可背负或装入车辆,实现移动中的通信。这些优点是短波通信被长期保留、至今仍被广泛应用的主要原因。同时,短波通信也存在着一些明显的缺点:(1)信道拥挤、频带窄;(2)短波的天波信道是变参信道,

信道化技术在软件无线电接收机中的应用

信道化技术在软件无线电接收机中的应用 姚 澄!朱灿焰!杨会保 " 苏州大学电子信息学院江苏苏州 #$%&#$’ 摘 要(软件无线电是目前通信领域研究的热点!其关键技术之一的数字中频技术则是多速率信号处理理论的典型应用) 介绍了一种基于多相滤波的数字信道化技术在软件无线电接收机中的应用!利用离散傅里叶变换"*+,’的成熟理论和多相滤波的灵活处理!在接收机的数字中频段提出了一种高效的处理结构!对其原理-性能和特点进行了深入地探讨和研究!较好地解决了当前无线通信中硬件速度和高速数据流不匹配的问题)计算机模拟结果证明了处理结构的可行性和有效性) 关键词(软件无线电.信道化.多相滤波器组.离散傅里叶变换中图分类号(,/0 $$文献标识码(1 文章编号($&&23435" #&&%’&4&$4&367789:;<9=>=?@A ;>>B 89C B DE B :A >=8=F G 9>B DL ;D 9= M N O P Q R S T !U V W P X S Y X S !M N /Z V [\]X ^ "_‘Q ^^a ^b c a R ‘d e ^S \‘f S b ^e g X d \^S !_^^‘Q ^h W S \i R e j \d Y !_[k Q ^[!#$%&#$!P Q \S X ’l m n o p q r o (,Q R_^b d h X e R*R b \S R s t X s \^"_*t ’Q X j]R ‘X g Rd Q Rb ^‘[j^be R j R X e ‘Q \S ‘^g g [S \‘X d \^S j u *\T \d X af S d R e g R s \X d R +e R v [R S ‘Y "f +’X j ^S R^b \d j w R Yd R ‘Q S ^a ^T \R j !\j Xd Y x \‘X a X x x a \‘X d \^S^b g [a d \e X d Rj \T S X a x e ^‘R j j \S Td Q R ^e Y u ,Q RX x x a \‘X d \^S^b X s \T \d X a ‘Q X S S R a \k R sd R ‘Q S \v [Rb ^e_*t e R ‘R \i R e j\j\S d e ^s [‘R s\Sd Q \jx X x R e u 1X j R s^Sd Q Rg X d [e Rd Q R ^e Y^bd Q R*\j ‘e R d R+^[e \R e ,e X S j b ^e g "*+,’X S s d Q R b a R y \]\a \d Y ^b d Q R x ^a Y x Q X j R b \a d R e ]X S ws R ‘^g x ^j \d \^S !X SR b b \‘\R S d x e ^‘R j j \S T X e ‘Q \d R ‘d [e R \j x e R j R S d R s \Sd Q R s \T \d X a f +x X e d !\d j x e \S ‘\x a R !x R e b ^e g X S ‘R X S s‘Q X e X ‘d R e \j d \‘X e R s R R x a Ys \j ‘[j j R sX S sj d [s \R s u ,Q R g R d Q ^sT \i R j X]R d d R e j ^a [d \^S^b d Q Rg \j g X d ‘Q]R d h R R Sd Q Ra ^h R e Q X e s h X e Rj x R R sX S sQ \T Qs X d Xe X d R^b d ^s X Y z jh X e R a R j j‘^g g [S \‘X d \^S j u +\S X a a Yj \g [a X d \^Se R j [a d j j Q ^h d Q R R b b \‘\R S ‘Y^b d Q \j x e ^x ^j R sX e ‘Q \d R ‘d [e R u {|}~!p "n (_^b d h X e R *R b \S R st X s \^"_*t ’.‘Q X S S R a \k \S T .x a ^Y x Q X j R b \a d R e ]X S w .*\j ‘e R d R +^[e \R e ,e X S j b ^e g "*+,’ 收稿日期(#&&2$#$2#引 言 软件无线电是近些年来崭露头角的新技术!他代表包括无线通信在内的几乎所有的无线电电子信息系统的发展趋势)为适应其发展!有必要对基于滤波器组的信道化方法进行研究) 理想的软件无线电结构$ $% 在射频直接采样数字化!其核心思想就是将N &*!*&N 变换器尽量靠近天线!在对信号充分数字化的基础上依靠软件来实现无线电的各项功能)但是现阶段!由于受微电子技术水平的限制!直接对射频"t + ’进行采样还很难实现!成本上亦不合算)所以!在目前的软件无线电研究中!大部分都是首先将射频信号转换到中频!然后在中频对模拟信号进行数字化)数字中频软件无线电加上少量的高频模拟前端正逐渐成为理想 软件无线电的一种经济实用的选择$#%)中频软件无线电接 收机的结构如图$所示) 对于单一信道而言!使用宽带N &*!*_’和通用P ’W 的软件无线电方法比传统的使用硬件集成的技术要昂贵的多!而目前多通道接收机"数字下变频器’已有上市!如 f S d R e j \a 公司"原V X e e \j 公司的半导体部分’的V _’ %&#$(!Z e X Y P Q \x 公司的Z P 2&$(!N S X a ^T *R i \‘R j 公司的N *((#2和_^b d P R a a 等)但这些接收机的主要问题是!必须事先确知在哪个信道上有信号!或者用一个全景接收机对整个频 段进行搜索和监视以确定信号的位置$3%)然而!如果搜索 速度不够快! 就会产生漏警现象以至于无法进行全概率的信号截获)本文所讨论的基于滤波器组的信道化接收机就是能够完成全概率信号截获的接收机) 图$中频宽带接收机实现框图 )信道化接收机 信道化接收机瞬时频带宽-动态范围大!能实现超宽带侦察)传统的技术是采用模拟电路来实现信道化!即(用模拟滤波器组把侦察频率范围分割为许多邻接的信道!如图#所示) 显然!当瞬时频带很宽时!需要非常多的滤波器!接收机将变得非常庞大)而在软件无线电信道化技术中!则充分利用数字信号系统精确-灵活-造价低-速度快的优 4 $*现代电子技术+#&&%年第4期总第$0,期-通信与信息技术 . 万方数据

认知无线电论文:基于OFDM的认知无线电频谱共享技术研究

认知无线电论文:基于OFDM的认知无线电频谱共享技术研究 【中文摘要】当前,无线频谱资源的紧缺是限制无线通信与服务应用持续发展的瓶颈。认知无线电(Cognitive Radio,CR)作为一种新兴的技术,它改变了传统的由政府授权使用无线电频谱的方式,它以 频谱利用的高效性为目标,允许非授权用户机会式利用授权用户的频谱空洞传输,被认为是解决无线频谱资源紧缺问题的一种新方法。而正交频分复用(OFDM)技术灵活的选频方案为实现认知无线电系统提 供了良好的平台。针对基于OFDM的认知无线电系统,本文通过理论分析和算法仿真,着重于系统框架的设计以及基于OFDM的认知无线电 系统的频谱共享模型和用户资源分配等关键技术的研究。研究了单认知无线电场景中的最优功率分配算法、贪婪算法,以及对贪婪算法的改进算法。并在单认知用户分配算法的基础上,研究了多用户频谱分配算法,其中包括多用户注水算法和比例公平的改进算法。 【英文摘要】Currently, the radio spectrum resource shortage which limits the application of wireless communications and services is the bottleneck of sustainable development. As a new technology, Cognitive Radio (CR) has changed the traditional use of radio spectrum authorized by the government in the past, considered the efficient spectrum utilization as its target, and allowed non-authorized users

无线话筒实验报告讲解

无线话筒实验报告 一、实验目的 1. 了解无线话筒的构造与工作原理; 2. 掌握调频发射机整机电路的设计与调试方法,以及高频电路的调试中常见故障的分析与排除; 3. 以小功率调频发射机为例,学会如何将高频单元电路组合起来实现满足工程要求的整机电路的设计与调试技术; 4. 巩固理论知识,提高实际动手能力和分析能力; 5. 增强与同学之间的交流与合作能力。 二、实验仪器与工具 (1)直流稳压电源一台; (2)数字万用表一只; (3 )示波器(≥100MHz) 一台; (4)调频收音机(87~108Hz) 一台; (5)烙铁,镊子,斜口钳若干; 三、系统原理分析 调频系统的组成: 对于小功率的调频无线话筒,设计时在保证技术指标的前提下,应力求电路简单、性能稳定可靠。单元电路的级数尽可能少,以减小级间的相互感应、干扰和自激。本实验设计中采用的调频发射系统如下: 音频放大→高频振荡与频率调制→缓冲隔离→高频功放

图中的高频功放在发射功率较小时可工作于甲类状态(丙类状态要求有较大的功率激励)。 主要技术指标: ●发射功率P A:一般是指发射机输送到天线上的功率。只有当天线的长度L和发射频率的波长可以比拟时,天线才能有效地将信号发射出去。 ●工作频率或波段:发射机的工作频率是指其载波频率,应依据调制方式,在国家有关部门所规定的范围内选取。调频广播频段规定为87MHz~108MHz。 ●总效率:总效率=发射的总功率/消耗的总功率 ●输出阻抗:对调频广播而言,一般要求输出阻抗为50欧姆,对电视差转而言一般要求75欧姆 ●残波辐射:残波辐射是指杂波功率与有效输出功率之比 ●信杂比:信杂比是指已调波在规定的频偏情况下经理想解调后又用信号功率和载波功率之比 ●失真度:失真度是指已调波在规定的频偏情况下经理想解调后输出单音频信号的失真度 ●频率响应:频率响应是指已调波在规定的频偏情况下经理想解调后输出音频的幅频响应

软件无线电发射机的实现与仿真(三)的论文

软件无线电发射机的实现与仿真(三)的 论文 本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意! 由于频率与相位有一定的关系,为便于分析,可将式(4-56)改写为 =a(n)cos[ n+ ] (4-57) 式中,表示载波的角频率。所以=a(n)cos[ ]cos( n)-a(n)sin[ ]sin( n) = cos( n)- sin( n) (4-58) 式中 = a(n)cos[ ] (4-59) = a(n)sin[ ] (4-60) 这就是我们希望获得的同相和正交两个分量,根据、,就可以对各种调制样式进行解调,三大类解调的算法如下: 调幅(am)解调: a(n)= (4-61) 调相(pm)解调: = (4-62) (4-63)

调频(fm)解调 (4-64) 在利用相位差分计算瞬时频率,即= - 时,由于计算要进行除法和反正切运算,这对于非专用数字信号处理器来说是较复杂的,在用软件实现时也可以用下面的方法来计算瞬时频率: = = (4-65) 对于调频信号,其振幅近似恒定,设=1,则 (4-66) 式(4-66)就是利用、直接计算的近似公式。这种方法只有乘减运算,计算比较简便。最后得到的软件无线电数字正交解调的通用模型,如图所示。 shape \* mergeformat 图数字正交解调的通用模型 模拟调制信号解调算法 1. am解调 信号表达式: s(n)=a(n)cos( ) ( (4-67)式中,;为调制信号;为载波初始相位。 对信号进行正交分解,得到同相和正交分量: 同相分量:

无线电遥控器毕业论文

无线电遥控器毕业论文 目录 1前言 (1) 1.1研究方向 (1) 1.2研究背景 (1) 1.3研究意义及作用 (1) 2方案分析 (1) 2.1方案要求 (1) 2.2方案原理 (1) 2.3方案器件 (2) 2.4方案步骤 (2) 3 电路分析 (3) 3.1发射系统 (3) 3.1.1数据电路 (5) 3.1.2编码电路 (6) 3.1.3调制振荡发射电路 (6) 3.2接收系统 (5) 3.2.1接收振荡电路 (9) 3.2.2整形放大电路 (10) 3.2.3译码电路 (11) 3.2.4手动开关电路 (12) 3.2.5 D触发器电路 (12) 3.2.6驱动电路 (13) 3.2.7控制电路 (14) 3.3电源电路 (14) 结束语 (15) 参考文献 (16)

1前言 1.1研究方向 无线电遥控就是利用电磁波在远距离上,按照人们的意志实现对物体对象的无线操纵和控制,这种无线控制的方式就叫做无线电遥控。 1.2研究背景 随着电子技术的飞速发展,新型大规模遥控集成电路的不断出现,使得遥控技术有了日新月异的发展。遥控装置的中心控制部件已从早期的分立元件、集成电路逐步发展到现在的单片微型计算机,智能化程度大大提高。近年来,遥控技术在工业生产、家用电器、安全保卫以及人们的日常生活中使用越来越广泛。无线电遥控技术的诞生,起源于无线电通信技术,最初的构想是无线电电报技术的建立,真空电子管的发明使得无线电技术的应用和普及很快应用在民用和军用等各个领域。自从爱迪生发明电灯以来,人类对照明电器的开启和关断控制主要使用手动机械开关。随着无线电的发展,从上个世纪60年代开始,相继出现了无线电遥控的灯开关。无线电遥控器(RF Remote Control)是利用无线电信号对远方的各种机构进行控制的遥控设备。这些信号被远方的接收设备接收后,可以指令或驱动其它各种相应的机械或者电子设备,去完成各种操作,如闭合电路、移动手柄、开动电机,之后再由这些机械进行需要的操作。一个多键的无线电遥控器可集中控制全家的只能遥控开关,具有人性化夜光功能,方便夜间找到开关位置,具有安装方便,使用简单,安全可靠等优点。但因为无线电波有穿墙越壁能力,所以会误开关邻居的灯。为了解决这个难题,后来的一种无线电遥控器采用了编码技术,像一把钥匙开一把锁一样,一个遥控器只对应控制一盏灯。

软件无线电技术的发展应用探究

软件无线电技术的发展应用探究 软件无线技术相对于传统的“纯硬件电路”具有非常大的优越性,以硬件为基础,软件在可以在此之上扩展更多的通信功能,使得设备的通信功能不再硬件锁限制,并且可以大大简化设备的硬件复杂程度,提升其可靠性、维护性,耐用性,并且由于软件的可升级性以及更加优良的兼容性,因此可以大大降低开发、生产、升级换代和维护成本。软件无线电技术是通信领域的第三次革命,前两次模拟通信和数字通信。目前新技术的发展重点基本都已开始转移软件之上。文章就软件无线电技术的发展和应用进行一些详细的探讨。 标签:软件无线电;软件无线电发展;软件无线电应用 1 软件无线电各个系统的作用 1.1 软件无线电技术与传统无线电技术的区别 软件无线电与软件控制无线电的区别在于软件无线电是开放并且标准化的,因此研究更加容易也更加灵活,设备具有的功能不再主要依赖系统的构架和硬件,转而开始依赖软件环境,通过改变软件来改变功能,使得系统、功能的升级或是不同系统间的兼容变得更加简单,升级换代所需要的时间大大缩短。而数字无线电主要依赖于硬件和系统结构的发展,使得环境更加封闭,不利于推广交流,一旦出现问题,需要花费相当多的人力、物力以及时间。 1.2 软件无线电技术硬件平台解析 软件无线电是一个标准化、开放式的平台,以硬件作为基础,将编写好的指令预先录入,用以操纵硬件进而实现尽可能多的无线通信功能,可以通过改变软件的方式改变软件无线电所具有的功能,并可因此减少硬件模块的数量和复杂程度,所具备的灵活性、集中性、维护性无可比拟。一个典型的软件无线电需要以下的硬件系统:射频、中频、基带、信源、信令,软件部分则为数字信号处理器(DSP),DSP通过录入程序,可以对带宽、频率、调制模式、信源解码等进行控制,因此DSP处理性能的强弱直接影响通信功能的数量和质量。通过录入程序,DSP控制各个系统,实现无线电软件具体化。 1.2.1 天线 天线是保证信号的基础,理论上天线最好应该能覆盖全部的通信频段,但在实际应用中,并不能做到覆盖如此多的频段,更多的时候需要能保证完美适配软件所需的、线性性能较好的频段,使用组合式多频段天线,通过测试自动寻找干扰较小,流量宽松的频段,因此就有多频段天线和宽带天线,其二者都可以为软件无线电技术提供信号的保障,而区别主要在于多频段可在分离的不同频段上工作,而宽带则意味着是连续的宽频。而调频、信号接收、算法优化仍然是天线在无线电技术中的关键。

软件无线电发展现状

<<移动通信>.>>2002年第 4期 软件无线电发展现状 罗序梅信息产业部电子七所 1 前言 — 软件无线电是实现无线通信新体系结构的一种技术,在经过近几年的发展之后,其重要性和可 行性正逐步被越来越多的人所认识和接受。软件无线电技术的重要价值体现在:硬件只是作为 无线通信的基本平台,而许多的通信功能则是通过软件来实现的,这就打破了长期以来设备的 通信功能实现仅仅依赖于硬件的发展格局。所以有人称,软件无线电技术的出现是通信领域继 固定到移动,模拟到数字之后的第三次革命。本文主要介绍全球软件无线电技术研究动态、对 实现软件无线电台至关重要的器件技术的发展以及软件无线电台商用前景。 2 全球软件无线电技术研究动态 软件无线电技术具有结构的开放性、软件的可编程性、硬件的可重构性以及功能和频段的… 多样性等特点,无论在军事还是在商用通信中都有着巨大的应用潜力。也正是因为这些独特的 优势,引发了全球对软件无线电技术的关注和研发热潮。除美国在 90年代初开始实施易通话计 划并成功地研制出多功能多频段电台外,欧洲、日本、中国等全球其它地区也纷纷开展了各自 的软件无线电技术项目。 欧洲委员会已将软件无线电技术列为重要的研发项目,大量与软件无线电技术相关的研究项目正在其 ACTS计划中进行。受潜在的商业利益所驱动,其研究重点集中在第三代标准上, 这包括 FIRST(灵活的综合无线电系统和技术)、FRAMES(未来无线电宽频段多址系统)和 · SORT等项目。前两个项目利用软件无线电台样机研究开发下一代无线接口。其中

FIRST项目 主要是评估实现软件重构空中接口的问题。目前最公开的工作集中在 RF结构最佳划分方法及 数字处理的实现上。 SORT主要是开展有关第三代系统( UMTS)在地面和卫星接入方面的硬件 重构问题的研究,演示灵活而有效的软件可编程电台,实施该项目的目标是:

短距离无线通信实验报告

3.5 无线数据传输控制实验 3.5.1 实验目的 1. 在ZX2530A 型CC2530 节点板上运行自己的程序。 2 .通过发送命令来实现对其它节点的外设控制。 3.5.2 实验内容 实验中一个节点通过射频向另一个节点发送对LED 灯的控制信息,点亮LED 灯或让LED 熄 灭,节点接收到控制信息后根据控制信息点亮LED 或让LED 熄灭。 3.5.3 实验设备及工具 1.硬件:ZX2530A 型CC2530 节点板、USB 接口的仿真器,PC 机Pentium100 以上。 2.软件:PC 机操作系统WinXP、IAR 集成开发环境、串口监控程序。 3.5.4 实验原理 LED 灯连接到CC2530 端口P1_0,程序中应在初始化过程中对LED 灯进行初始化,包括端口 方向的设置和功能的选择,并给端口P1_0 输出一个高电平使得LED 灯初始化为熄灭状态。无线 控制可以通过发送命令来实现,在main.c文件中中添加宏定义#define COMMAND 0x10,让发送

数据的第一个字节为COMMAND,表明数据的类型为命令,同时,发送节点检测用户的按键操作当 检测到用户有按键操作时就发送一个字节为COMMAND 的命令。当节点收到数据后,对数据类型进 行判断,若数据类型为COMMAND,则翻转端口P1_0 的电平(在初始化中已将LED 灯熄灭)。即可, 实现LED 的状态改变。 3.5.5 实验步骤 1. 打开工程,在“物联网光盘\无线射频实验\5 无线控制”文件夹下 2. 将节点类型变量NODE_TYPE 设置为0,编译工程,并下载到ZX2530 节点板中,作为接收节点。 3. 将节点类型变量NODE_TYPE 设置为1,编译工程,并下载到ZX2530 节点板中,作为发送节点。 4. 复位接收节点和发送节点。 5.按下发送节点板上的key1 按键,观察接收节点上led 显示情况 6. 在主程序中添加一个宏定义#define LED_MODE_BLINK 0x02,在对数据的解析中添加对 LED_MODE_BLINK 的解析,让LED 灯每隔250 毫秒闪烁一次,让发送节点发送的数据为 LED_MODE_BLINK (代替LED_MODE_ON,紧接在COMMAND

软件无线电的应用

软件无线电的应用 软件无线电的应用 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。 关键词:软件无线电;数字信号处理;调制解调;数字广播;世界数字广播 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 1 用软件无线电技术实现卫星控制平台 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。 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。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。 用软件无线电技术实现卫星控制平台包括软件无线电通用平台 的DSP技术和DSP实现信号调制和解调。其中软件无线电通用平台的DSP技术又包括 TMS320C6701 DSP芯片,DSP技术在软件平台中的应用,调制器与解调器。DSP实现信号调制和解调又包括信号调制,信号解调。 软件无线电通用测控平台是卫星测控平台发展的方向,可以很好地解决原来平台开发成本高、周期长、通用性差的问题。以新一代DSP芯片TMS320C6000作为软件无线电平台的核心,可以很好地满足需要,且有较大的冗余度,利用升级。

认知无线电论文

摘要在认知无线网络中,当主用户的频带当前没有使用时,副用户允许利用主用户的频带。为了支持这种频谱再利用的功能,副用户需要感知无线电的频率环境,并且一旦主用户使用了这个频段,副用户在一定的时间内必须让出该信道。因此,在认知无线电中频谱感知是很重要的。在频谱感知中有两个参数:监测概率和假报警概率。监测概率越高,主用户受到的保护越好。而对于副用户来说,假报警概率越低,可以再利用的空闲信道越多,因此副网络可利用的吞吐量越高。这篇文章中,我们要学习当主用户充分的受到保护时,怎样确定感知时间使得副网络获得最大的吞吐量。我们要精确地计算出权衡感知吞吐量这个问题,并且利用能量检测来说明这个问题有一个最佳的检测时间,它可以使得副网络获得最高的吞吐量。协同感知运用多重小时隙,多重副用户同样学习使用了本文章中提出的方法。通过电脑仿真,我们知道对于一个6MHz的信道,当帧长度是100ms,且副用户收到主用户的信噪比是20dB,当保持了90%的检测概率时,能获得最高吞吐量的感知时间是14.2ms。当利用了分布式的频谱感知时,最佳感知时间会降低。 关键词认知无线电,感知吞吐量,频谱复用,频谱感知,吞吐量最大值。

1引言 过去的十年里,我们看到了无线服务越来越流行。根据频谱固定分配的方法,在很多国家,大部分可利用的频谱都分配给了固定的设备。另一方面,频谱再利用地方式缓解了固定频谱分配所造成的没有充分利用的问题。事实上,在美国,FCC目前的做法表明70%的固定频段没有利用。而且,其频段占用的时间短至毫秒,长则数小时。所以推动了频谱重复利用的思想,它允许当主用户或主网络不使用其频段时,副用户或者副网络使用该频段。 频谱再利用的核心技术是认知无线电,它包括三部分:(1)频谱感知阶段:副用户需要去感知并且检测无线环境来检测空白频谱。(2)动态频谱管理:为了通信认知无线电网络需要去选择最佳的可利用频段。(3)适用通信:认知无线电设备要能够辨别出它的传输参数(载频,带宽,传输功率等等),这可以更好的利用一直在变化的频谱。 2003年12月,FCC发布了通知表明,认知无线电对于设备的频谱共享很有帮助。之后,成立了IEEE802.22工作组,为无线区域网络(WRAN)设定标准,它利用了电视广播的VHF/UHF频段。这样做之后,还需要对于主用户来说没有有害干扰,因为在VHF/UHF频段包括了电视用户和FCC部分74个无线麦克风。 图1说明了WRAN系统的拓扑结构,主用户包括电视用户和无线麦克风,副用户包括WRAN基站(BS)和WRAN客户前置设配(CPEs)WRAN体系对用农村和城郊区域都提供无线带宽,其半径可达33千米。WRAN的使用是依靠接入了临时没有使用的电视频段。当主用户没有使用TV信道时,对于WRAN 体系来说最基本的目标就是最大限度的利用该频谱。为了保护主用户,当主用户需要使用时,WRAN系统在一定时间内(802.22小组规定的时间为2s)需要撤离该信道。所以对于认知无线电系统频谱感知是很重要的。在802.22WRAN,MAC帧包括一个感知时隙和一个数据传输时隙,这是的周期频谱感知传输可以实现。第一个要学习的问题就是降低平均搜索时间,其主要对象就是提高副用户在短时间内能够找到至少一个可利用的空闲信道的机会。一旦找到这个最佳搜索时间,就要使之最优化,以获得最高的吞吐量。

FPGA在软件无线电中的应用

Altera中文资料 FPGA在软件无线电中的应用 介绍 软件无线电(SDR)是具有可重配置硬件平台的无线设备,可以跨多种通信标准。它们因为更低的成本、更大的灵活性和更高的性能,迅速称为军事、公共安全和商用无线领域的事实标准。SDR成为商用流行的主要原因之一是它能够对多种波形进行基带处理和数字中频(IF)处理。IF处理将数字信号处理的领域从基带扩展到RF。支持基带和中频处理的能力增加了系统灵活性,同时减小了制造成本。 基带处理 无线标准不断地发展,通过先进的基带处理技术如自适应调制编码、空时编码(STC)、波束赋形和多入多出(MIMO)天线技术,支持更高的数据速率。基带信号处理器件需要巨大的处理带宽,以支持这些技术计算量的算法。例如,美国军事联合战术无线系统(JTRS)定义了军事无线中20多种不同的无线波形。一些更复杂的波形所需的计算能力在标准处理器上是每秒数百万条指令(MIPS),或者如果在FPGA实现是数千个逻辑单元。 协处理器特性 SDR基带处理通常需要处理器和FPGA。在这类应用中,处理器处理系统控制和配置功能,而FPGA实现大计算量的信号处理数据通道和控制,让系统延迟最小。当需要从一种标准切换至另一种标准时,处理器能够动态地在软件的主要部分间切换,而FPGA 能够根据需要完全重新配置,实现特定标准的数据通道。 FPGA可以作为协处理器同DSP和通用处理相连,这样具有更高的系统性能和更低的系统成本。自由地选择在哪实现基带处理算法为实现SDR算法提供了另一种方式的灵活性。 基带部件也需要足够灵活让所需的SDR功能支持在同一种标准增强版本之间的移植,

并能够支持完全不同的标准。可编程逻辑结合软核处理器和IP,具有了提供在现场远程升级的能力。图1 是一个框图,其中FPGA能够通过IP功能如Turbo编码器、Reed-Solomon编码器、符号交织器、符号映射器和IFFT,很容易地重配置支持WCDMA/HSPDA或802.16a标准的基带发送功能。 图1. 两种无线信号的SDR基带数据通道重配置例子 数字IF处理 数字频率变化具有比传统模拟无线处理方式更高的性能。FPGA提供了一种高度灵活和集成的平台,在这之上以合理的功率实现大计算量的数字IF功能,这在便携系统中是一个关键的因素。能够在FPGA实现的IF功能包括数字上变频器(DUC)和下变频器(DDC),以及数字预畸变(DPD)和波峰系数削减(CFR),帮助降低功放的成本和功率(见图2)

相关文档
最新文档