基于dsp硬件平台的软件无线电系统的设计与实现（可复制）.pdf

摘要近年来,软件无线电技术倍受关注,被认为是未来通信乃至未来无线电技术的发展方向。它突破了传统无线电台以功能单一、可扩展性差的硬件为设计核心的局限性,强调了要使通信系统摆脱硬件系统结构的束缚,提出了以开放性的最简硬件为通用平台,尽可能地用可升级、可重新配置的应用软件来实现各种无线电功能的设计新思路。国内,在软件无线电的研究中取得了很多成果,但还处于起步阶段,有很多的问题需要解决,因此,对软件无线电技术展开研究是十分必要且有意义的。由于受到硬件性能如疍、疉及酒硭俣鹊南拗疲壳暗娜砑无线电系统多采用折中的实现方案,增加专用的数字变频器或者运行数字变频算法,将射频信号变频到中频,然后再进行基带信号处理,这样的软件无线电系统又被称之为“软件定义无线电”,它并不是真正意义上的软件无线电。本论文将快速原型的思想引入到了软件无线电的系统设计中来,这样做主要的好处在于,快速原型化技术可以被用于表达未来的应用,这意味着虽然现有硬件处理能力还达不到理想的软件无线电构想的性能要求,但是仍然可以应用说明的工具对系统的模块与工作特性进行说明,并进行软仿真,这对于软件无线电研究方向的探讨十分有利。本论文实现了基于布教ǖ纳淦抵苯哟ú裳软件无线电的系统级设计,并运用快速原型的方法在美国德州仪器公司的板上实现基于教ǖ娜砑尴叩缦低常庵饕J且恢秩件无线电技术研究方法上的创新。本论文分为六章:第一章在分析软件无线电的起源、概念、发展概况的基础上,阐述了软件无线电的关键技术及实现难点,提出了本论文研究的目的与意义;第二章射频直接带通采样软件无线电结构是接近理想化的软件无线电设计方案,本章对软件无线电系统的体系结构及射频直接带通采样原理进行了分析;第三章分析并设计了射频直接带通采样结构软件软件无线电系统的硬件平台;第四章研究了调制解调及信号调制样式的识别算法并给出了迪郑是在教ㄉ鲜迪秩砑尴叩绻δ艿囊恢殖9娣椒ǎ第五章分析了应用快速原型技术开发软件无线电系统的必要性及可行性,完成了软件无线电系统的仿真及结合公司的板的快速原型实现,这也是本论文提出的软件无线电的一种新的研究方法。第六章对本论文工作的总结及今后工作的展望。关键词:软件无线电,射频直接带通采样,琈抡妫焖僭
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⒈碇螅逃玫娜砑尴叩绲难芯靠J忌隆通过近年的发展,移动通信已成为通信领域最活跃、市场份额最高的产业,也成为国际上市场竞争最激烈的部分。面对多种通信体制并存、各种标准层出不穷和频率资源缺乏的现状,以硬件为主的传统的通信体制已难于适应:由于各种新标准的射频载波频率和调制方式不同,限制了设备问的互通和兼容,造成了资金大量浪费和重复投入【俊面对这个问题,国际上已经进行了大量的研究。大部分专家认为,“软件定义无线电”虺芐且桓鼋饩鋈蛭尴咄ㄐ判枨的方案,它将成为未来无线通信设备设计的核心所在【俊软件无线电技术起源于军事通信应用的需要。随着通信技术的发展,在军事通信领域,各军兵种之间使用了不同的通信体制,应用不同的频段、波形和调制方式,完成各自的通信任务8鞲鎏逯浦浠ゲ患嫒荩髯允褂玫牡缣ü能单一,这使得军队面临频带拥挤的状况。现在战争越来越强调各军兵种甚至多国军队之间的协同作战,因此多种通信体制的互联互通要求成了日益突出的矛盾。为了使各军兵种不同的设备之间实现高效、可靠的协同通信与互通信,美国军方最早开展了研制三军通用软件无线电台的工作,其目标是研制一种包容很宽的无线频带、接收多种信道调制方式的具有很强“可互操作性”无线电台【口年拢诿拦缱酉低郴嵋樯希琈公司的首次明确提出了软件无线电的概念,其核心是将宽带疍与疉尽可能靠近天线,用软件实现尽可能多的无线电功能。在这一思想的指导下,美国进行了一期工程的研究,并于年鲁晒ρ兄瞥鲅月,在的软件无线电专刊上回顾和讨论了软件无线电不断发展的概念、结构,技术上所面临的挑战以及软件无线电可能带来的经济效益【。武汉理喝搜妒垦宦畚
¨.砑尴叩绲母拍在民用移动通信领域,同样存在着多种制式并存与兼容的问题,而软件无线电技术为这一问题的解决指明了方向,迅速成为移动通信厂商的研究热点。年拢分尬被嵊隨论坛联合主办了第一届软件无线电国际研讨会。世界各大通信厂商都表示了即将在移动通信领域开发软件无线电终端和网络设备D壳埃砑尴叩绲乃枷胗肟7⑹侄渭经在新一代通信产品的开发中发挥着越来越重要的作用。随着无线电技术的发展和软件无线电应用研究的不断深入和拓宽,软件无线电的概念也处在不断的发展变化之中,目前还很难给出一个严格和全面的定最早提出软件无线电的概念是“应用软件实现无线电的功能”,即在处理器能力允许的范围内,由软件完成信号的编码、解码、调制、解调、