軟件無線電范文10篇

摘要：數字廣播是繼調幅廣播、調頻廣播之后的第三代廣播方式，它的出現標志著廣播系統正由模擬向數字體制過渡。目前比較成熟的數字調幅廣播（DAB）技術被認為是近期發展的重點，本文介紹了一種基于軟件無線電技術的DRM系統，該系統就可以實現從當前的模擬廣播到數字廣播的平滑過渡。

關鍵詞：數字廣播軟件無線電世界數字廣播（DRM）DAB

1數字調幅廣播技術的發展

1.1廣播技術的發展

從20世紀二十年代開始，商業廣播先后在美、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。廣播無后經歷了中波調幅、短波調幅、調頻、調頻立體聲幾個階段，表1羅列了部分國家的廣播發展情況。

表1世界主要國家的廣播發展情況

摘要：介紹了軟件無線電系統的開放式軟件通信體系結構，提出在可重新配置的硬件平臺上建主一種分布式處理環境，運行不同供應商提供的軟件組件以支持各種服務，從而達到系統軟件的可移植性、重用性和伸縮性。

關鍵詞：軟件無線電軟件通信結構CORBAIDL域描述體

伴隨蜂窩無線個人通信系統服務的快速發展，產生了很多無線通信標準，如GSM、IS95、IS54/136、PDC等。這些空中接口對不同的應用和服務都有各自約定的波段、調制解調機制、編解碼方式、復合接人技術和協議。可以預見，在不久的將來，無線電通信系統必將把各種無線接入網集成到一個通用系統結構中，通過一個硬件平臺實現多種標準和服務。二十世紀90年代初開始，無線電的服務正從長期依賴的硬導線連接向軟件無線電演進。

1基本思想

軟件無線電SDR(SoftwareDefinedRadio)為以軟件方式實現各種空中接口，提供靈活的無線通信方式以便于實現靈活的傳輸機制、協議和應用。圖1所示為多模式(多個性)的SDR系統的功能模塊及標準接口點約定，其中無線電節點指基站或移動終端。多模式技術要求可在一個以上的信道RF頻帶上接人，在圖1中為信道集。

圖1

摘要：介紹一個SDRSoftwareDefinedRadio多功能地面站發射系統的設計與實現。

關鍵詞：SDR地面站數字上變頻器Inverse-SINC預補償濾波

隨著A／D／A器件與DSP處理器的迅速發展，使得軟件無線電技術廣泛地應用于陸上移動通信、衛星移動通信與全球定位系統等。本文利用軟件無線電的思路，針對中科院創新一號低軌移動小衛星多功能地面站設計的具體要求，研制了一套基于軟件無線電技術的多信道發射機設備。該地面站發射系統數字基帶部分采用全軟件化設計，核心部件是可編程的DSP及FPGA，可同時處理三路信號。該設備具有以下三個優點：多模工作；無線通信系統可升級；發射配置動態更改。該設備可根據實際需要靈活配置系統，適用范圍大大擴展。

1系統構成

SDR地面站發射系統如圖1所示。該系統的發射速率為2．4kbps窄帶、2．4kbps擴頻、19．2kbps窄帶或它們混合的速率。中頻分別為18．45MHz、20MHz、21．85MHz。DAC的采樣頻率為78．336MHz。發射系統中FPGA實現FIFO、信道編碼、擴頻、內插濾波、數字上變頻、信道合成、DAC預補償濾波器等功能。這些功能都集成在一片XilinxVirtexII芯片中。

2FPGA部分功能模塊

摘要：軟件無線電技術正日益廣泛地應用于現代通信的各個領域。本文介紹以高速DSP芯片為核心實現通用的衛星測控平臺。該通用平臺的調制方式、碼速率、載波頻率、指令數據格式、調制碼型等工作參數具有完全的可編程性。

關鍵詞：軟件無線電數字信號處理調制解調TMS320C6701

軟件無線電是隨著計算機技術、高速數字處理技術的迅速發展而發展起來的，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。該平臺的調制方式、碼速率、載波頻率、指令數據格式、調制碼型等系統工作參數具有完全的可編程性。

傳統的衛星測控平臺存在著性能不完善，調制方式、副載波、碼速率組態不靈活，體積偏大等問題。研制和開發通用化、綜合化、智能化的測控平臺，通過注入不同的軟件，實現對調制載頻、調制方式、傳輸碼速率等參數的改變，應用于各種軌道衛星平臺的遙測遙控任務。數字信號處理器（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字信號處理器為中心通用硬件平臺及DSP軟件來實現的。經過比較，我們采用TI公司的TMS320C6000系列DSP芯片和匹配的外圍芯片形成一套實時的DSP系統。

圖1TMS320C6701結構框圖

1軟件無線電通用平臺的DSP技術

摘要：提出了一種軟件無線電通用信號發生器的設計方案，包括硬件構成和軟件算法的實現。該信號發生器為軟件無線電的研究與開發提供了便利條件。

關鍵詞：軟件無線電DSPDDS

軟件無線電是一種無線電通信新的體系結構。在1992年5月美國電信系統會議上，JeoMitola首次提出了軟件無線電概念，之后迅速引起了人們的關注，并開始對它進行廣泛而深入的研究。具體地說，軟件無線電是以可編程的DSP或CPU為中心，將模塊化、標準化的硬件單元以總線方式連接起來，構成通用的基本硬件平臺，并通過軟件加載來實現各種無線通信功能的開放式的體系結構。它使得通信系統擺脫了面向設計思想，被認為是無線通信從模擬到數字、從固定到移動之后的又一次突破。

在軟件無線電的研究過程中，調制解調技術是移動通信系統空中接口的重要組成部分。在不同的蜂窩半徑和應用環境下，移動通信的信道呈現不同的衰落特性，根據移動信道的衰落情況，自動地改變調制方式，從而提高傳輸效率并保證傳輸性能。那么，一個通用的信號源是必不可少的。

圖1多制式信號發生器硬件原理圖

作者設計了一個基于DSP+DDS結構的可編程調制器的硬件平臺，并在此硬件平臺上實現了各種模擬調制和數字調制的通用軟件算法。當改變調制制式時，無需再次下載程序，而且調制制式、比特速率、輸出中頻均可調。

件和儀器硬件組成，它可代替傳統的測量儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發生器、頻譜分析儀等；可集成于自動控制、工業控制系統；還可以自由構建成專有儀器系統。在虛擬儀器系統中，軟件成為整個儀器系統的關鍵，使用者可以通過修改軟件的方法，方便地改變、增加儀器系統的參數和功能，所以有“軟件即儀器”之說[1][2]。

軟件無線電的概念是在1992年5月MITRE公司的科學顧問JosephMitola在美國電信系統會議首次提出的[3]，IEEEComm.Magazine在1995年第5期正式推出了第一個軟件無線電專集[4]，掀起了軟件無線電的研究熱潮。軟件無線電技術構造了一個具有開放性、標準化、模塊化的通用硬件平臺，除了射頻信號發送和接收部分使用模擬電路和模擬信號外，將無線通信系統的各種功能，如工作頻段轉換，調制解調，數據格式變換，數據加密，差錯控制編碼，通信協議執行等都用軟件來完成，以求研制出具有高度靈活性、開放性的新一代無線通信系統。軟件無線電技術包括軟件技術、硬件技術以及信號處理技術等，其中信號處理技術中的帶通采樣理論和多速率信號處理理論是軟件無線電理論的基礎。目前國內大學通信專業的實驗教學中，如通信原理和數字信號處理的實驗課等，都可以用實驗的方法，對信號進行分析，有利于學生的理解。但往往由于信號生成、顯示和分析儀器的成本比較高，尤其是帶有頻譜分析和測量功能的儀器價格尤為昂貴，使得這部分的實驗無法普遍實施。PC機聲卡具有兩路AD，兩路DA，采樣率最高可達到44100Hz，采樣深度可達到16bit。如果利用PC機作為數據采集處理設備，使用適當的虛擬儀器軟件編程技術就可以組成一個低成本高性能的信號采集與分析處理系統，方便學生理解理論內容，簡化了課程的實驗，甚至能夠讓有興趣的學生對現有虛擬儀器系統進行升級改造。

這是我們研究該課題的意義之所在，希望通過我們的研究，能夠建立一個性能價格比較高的信號分析系統，并將該結果應用于大學通信專業及相關專業的實驗教學中，足以讓學生理解信號分析的概況了。

1基于軟件無線電的虛擬儀器系統

本文介紹一套基于Labwindows/CVI的信號處理系統，LabWindows/CVI是NationalInstruments公司推出的一套面向測控領域的軟件開發平臺。它以ANSIC為核心，將功能強大，使用靈活的C語言平臺與數據采集，分析和表達的測控專業工具有機地接和起來。它的集成化開發平臺，交互式編程方法，豐富的控件和庫函數大大增強了C語言的功能，為熟悉C語言的開發人員建立檢測系統，自動測量環境，數據采集系統，過程監控系統等提供了一個理想的軟件開發環境[5]。本系統使用LabWindows/CVI實現了一個軟件的寬帶數字下變頻（WDDC）的單通道接收機等虛擬儀器，并對模擬的68MHz~72MHz的頻譜環境進行監測；這并不是仿真軟件，而是實用的工具，這些虛擬儀器可以很好的工作。使用起來也很方便，只需要一根數據線連接兩臺PC即可。系統框圖如圖1所示。

1．1信號發生器

摘要：介紹一種基于軟件無線電的通用調制器的設計方法，給出了總體設計方案，說明了系統功能在DSP與FPGA之間的劃分及系統的工作流程，關鍵部分的硬件實現方法和軟件設計，給出了測量結果。

關鍵詞：軟件無線電調制器數字上變頻器

上世紀90年展起來的軟件無線電SDR（SoftwareRadio／Software－DefinedRadio）的基本思想是：構造一個具有開放性、標準化、模塊化的通用硬件平臺，將各種功能用軟件完成。這是一種全新的思想，它一經提出就受到了廣泛的重視。但是，到目前為止，各國對軟件無線電的研究還非常有限。由于軟件無線電實現的前提是高度數字化，而現階段的器件水平還不能達到要求，同時軟件無線電的設計還缺乏統一標準，因而只能利用軟件無線電的思想，根據系統要求，對其結構適當調整，進行系統設計。

本文采用可編程器件和專用器件相結合的設計方法和分層的設計思想，給出了一種基于軟件無線電的通用調制器的設計和實現方法，并給出了系統的測試結果。

1總體設計方案

1．1總體方案框圖

1以軟件無線電技術構建廣電系統

當前的信息技術領域，尤其是通信領域正在進行著突飛猛進的發展，各種技術體制層出不窮，其大趨勢便是傳統的模擬系統徹底轉變為數字系統，在此期間，無線通信的發展也同樣方興未艾，基于軟件的廣電系統也在其中。

1.1基于軟件的廣電系統

軟件無線電的最大特色在于其在底層硬件的支持之下，以軟件編程的模式來完成傳統廣電系統的所有技術功能，從而一舉改變了傳統的僅僅依賴硬件的方案。基于軟件的廣電系統正是通過此原理來構建的數字化技術的廣電系統。最重要的核心模塊是“數字電視（廣播）通用調制”模塊，其主要功能一方面能夠進行所有類別的廣播電視數字信號的產生，還包括為原始信號插入各類輔助功能信號，例如同步信號、時鐘信號以及糾錯冗余信號等等。通過靈活的軟件編程，一方面能夠方便地產生所需的各種格式的數字信號，從而使之能夠和各類底層協議模塊相互匹配，另一方面也能夠較方便地進行升級換代，和幾乎所有的主流傳輸介質相兼容。如果體制中增加了新的編碼模式，則不必更換硬件模塊，只需在軟件方面進行接口和協議的改動即可完全適應新的方式，因此設備的升級換代變得非常方便，節約了投資，設備的研發周期也大大縮短，新的功能能夠靈活地加入進來。在具體的技術實現方面，由于當前的光電通信底層網絡已經擁有很高的傳輸速率與很高的帶寬水平，而當前的各類硬件價格正在不斷下降，升級更新周期也逐漸縮短，因此應該將靈活的軟件模塊與固有的硬件模塊進行協同配合設置，以實現技術收益的最大化。結合當前的信息技術現狀，假若將整個的系統均交由軟件來設計與實現，則軟件的執行對于CPU等資源的耗費是必須考慮的。因此在全面考慮之下，其可行的方案為：

（1）底層信息傳輸系統以模塊化的方式進行構建，由不同的模塊提供針對性的軟件接口，共同構建信道系統，主要有調制解調模塊、頻率分配模塊、編譯碼模塊等等，這些模塊均接受中央處理單元的控制，軟件的使用主要體現在對信息傳輸系統的參數設置方面，例如調制解調模式的設置與選擇、信道編解碼方式的設置于選擇、信道加密解密模式的確定等等。

（2）具體模塊在實現方面則選擇硬件與軟件配合使用的模式，將各類負載合理地分配在軟件單元與硬件單元之上，為了減少軟件對于資源的消耗，可以在硬件方面做出一些調整，例如增加一些可編程芯片等。

當前，無線電技術已經廣泛運用在了社會各個領域之中，其中數字廣播電視系統中同樣得到廣泛地運用，分析其主要原因在于，技術的發展和時代的進步促進了無線電技術的發展，由之前的單工通信朝著雙工通信和數字通信轉變。1992年第一次由美國提出來，由之前的硬件技術作為無線通信平臺，采取最大的女里朝著軟件無線通信發展。這是因為，軟件無線電技術一方面能夠有效減少無線電通訊系統的配置問題，另一方面能夠有效實現無線電通信效率的提高。

1軟件無線技術的相關介紹

1.1軟件無線電技術的硬件平臺。在軟件無線電技術方面，就其硬件平臺而言，存在組成的部門具有相對復雜性的特點，這是因為，軟件無線電技術硬件平臺不僅包括了寬帶模數、寬帶數模轉換器以及數字變頻器等部分，而且還包括了模擬前端、數字信號處理器等部分，此五個部分均包含了擴展性、模塊化以及模塊性方面的優點。硬件平臺的資源多表現為視頻、文字以及音頻等內容，采用數據方式完成信息道和信息源的編碼。在訪問此類編碼的時候采用多路勁方式進行數據調制。在不同的系統中，采用不同調節方式的時候，需要對應選取的兼容模式是不相同的。1.2軟件無線電技術的軟件平臺。分層軟件體系是軟件無線電技術的主要工作方式，其包括了DSP所產生的質量、各種無線電信令規程庫等。上述各個軟件在軟件無線電技術中具有關鍵性作用，這是因為，其對軟件無線電技術軟件平臺的兼容性以及全面性造成影響。盡管當前軟件無線電尚且還處在發展的過程中，但已出現了同其具有相同性質的設施以及平臺。此外，還受到軟件不同等諸多方面因素的影響，無線電技術用于在硬件平臺中存在諸多問題，如不適應性等。1.3軟件無線電技術的關鍵技術。當前，無線電技術一方面應用在了通信技術領域，另一方面應用在了計算機等一體化技術領域。由于無線電核心技術主要技術是多頻段技術，而一般情況下的軟件無線電技術的寬帶僅僅能夠實現的頻率為1MHz-3GHz，此頻率技術屬尚且無法將傳統方法予以應用。分析其原因在于，傳統頻段天線應用在無線電技術領域，若是采用的是傳統的使用方法，則可能出現差異性，即實際需要和天線長度、傳播訊號之間的差異，進而導致了傳播和覆蓋信號無法真正且全面的實現。其次，采用采用A/D、D/A技術，為了能夠實現數模和模數能夠同時靠近天線，序將此兩項朝著RF前端部分移動，進而為現階段高強度影響下依然能夠開展數字化的分析工作，故提高了現階段模數采樣頻率和寬帶的要求。面對日益復雜的環境，只有達到一定層次的模數采樣工作和寬帶，才能夠實現更好地工作。伴隨不斷提升的寬帶，工作人員需要高度重視ADC自身具備較高的采樣率。為保障采樣率通信便階段標準之間相契合，可以借助于A/D、D/A技術實現關于工作過程中分辨率方面的需求。此外，為給數字廣播電視系統中的軟件無線電技術提高發展保障，需要運用高速數字信息處理DSP技術。在數字信號處理工作中，無線電技術需要經歷多個環節才能實現良好地處理。（1）模數處理后出現的數字信號，可以經由DSP軟件技術予以進一步地完善；（2）充分運用現存軟件編程的程序，針對寫階段工作中存在的中頻率信號基帶等情況展開數字化地處理工作。當前軟件無限代技術，之所以能夠得到快速有效地發展，良好地數字信號處理能力已經成為了關鍵性地因素。原則上，開展中頻信號基帶的相關處理工作過程中，需充分借助軟件電氣化技術；但實際中，開展中頻信號基帶的相關處理工作往往需要較大的流量以及大數字的計算。

2軟件無線電技術在數字廣播電視中的應用

2.1軟件無線電技術的意義。運作數字廣播電視以電視系統為主要依據，數字廣播電視運作發出的模擬信號朝著數字信號實現全面性地過渡，但是現階段為了能夠獲得更多的模擬信號，其主要是依靠A/D技術，由轉化器不斷朝著射頻天線靠近以獲取信號源。就無線電技術進一步發展的有效載體而言，無線電無疑可以承擔這樣的重任，在數字信號產生后利用寬帶提供數模轉換器并將數字信號轉換成為模擬信號。此外，軟件無線電技術還需要具備較高的靈活性，在自身發展的同時孩子啊無線電技術中獲得了全新的突破。2.2無線電技術應用在數字廣播中。當前，調頻廣播行業中依然存在這許多的競爭關系，但隨著技術的進步，當前已經有部分的機構已經逐步適應了現階段的競爭，開始朝著調頻廣播數字化的方向發展。就數字信號和模擬信號二者之間的關系而言，當前依然處于并存狀態，故工作人員能夠依據此情況開發新型的信號模擬設備。隨著技術的發展和科技的進步，全面提升數字廣播電視的質量具有顯示意義。但還是受到了現階段常用寬帶過于狹窄并且還受到了不穩定信號波動范圍的影響，為能夠進一步落實無線電技術，還需要對當前廣播電視的發展制定出具有針對性的解決方案。

3結束語

關鍵詞：感知無線電；信道；傳輸場景

摘要：感知無線電技術是在軟件無線電技術基礎上發展起來的一種新的智能無線通信技術，是軟件無線電技術的擴展，它使軟件無線電從預先定義協議的盲目執行者轉變成為無線電領域的智能。感知無線電雖具有獨特的優點，但技術并不成熟，本文對感知無線電的無線傳輸場景分析、信道狀態估計及其容量預測、功率控制和頻譜管理，無線電知識描述語言等關鍵問題進行了探討，希望能夠對相關工作的開展提供一些參考。

一、感知無線電的概念

感知無線電技術用以實現動態頻譜共享。通過檢測空中信號占用頻譜，通過探知無線環境中空閑頻譜資源，選擇可被自己利用頻率進行通信。租借系統通過采用感知無線電技術，實時跟蹤授權系統占用頻率狀況，隨時使用、釋放頻段，在保障授權系統通信前提下，與授權系統動態共享頻譜。論文百事通采用頻譜檢測方式獲取頻譜信息可使感知無線電技術能適應無線環境頻譜使用狀況短期變化，高效利用頻譜，并且感知無線電技術不要求改造現有系統，對無線信道環境和用戶需求都將具有較好適應性。

感知無線電技術動態頻譜共享是自適應傳輸技術思想在頻譜分配領域的運用。自適應傳輸使無線通信系統數據傳輸適應信道傳輸能力的變化，通過提高數據傳輸速率來改善頻譜利用率。而感知無線電使無線通信系統占用的頻譜適應無線環境頻譜使用狀況的變化，通過增加共享同一頻段的系統數、用戶數來提高頻譜利用率。不管是自適應傳輸技術還是感知無線電技術，其思想的核心都是無線通信系統能自動地適應外界環境和自身需求的變化。

感知無線電思想可以推廣到移動通信其它層面。從低層到高層，要求未來移動通信系統能檢測系統各層參數與狀態，如鏈路質量、網絡拓撲、業務負載、甚至用戶需求，并能適應這些變化。從通信端到端，在存在重疊覆蓋多種無線電通信環境下，要求移動設備能夠在異構網絡間切換，實現包括終端、網絡和業務在內的端到端重配置。這也就是所謂的認知網絡(CognitiveNetwork)。