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

总线结构，以利于硬件模块的不断升级和扩展。在设计和应用中软件无线电技术有下列优点：（1）完全的数字化。由于软件无线电的基本思想之一就是力图从通信系统的基带信号至中频、射频段进行数字化处理。因此，它是一种比目前任何一个数字通信系统的数字化程度都要高得多的全数字化通信系统。

（2）完全的可编程性。软件无线电通过一种通用的硬件平台，将通信的各种功能实现完全由相应软件运行来完成。它包括：宽频段内的可编程的信道调制方式、可编程的射频与中频频段、可编程的信道解调方式、信源编码、解码方式等。

（3）系统升级的便捷性与系统功能的可扩充性。由于软件无线电通信系统的功能更多体现在软件上，因此，系统的升级只需要改变相应的软件，即对软件升级即可。显然，它比以往对硬件电路的设计与改进更加快捷。通过软件工具可扩展通信系统业务、分析无线通信环境、定义所需扩展增强的各项通信业务。

（4）系统便于实现模块化。利用软件无线电的基本思想，对现行的通信系统均可实行模块化设计，模块的物理及电气接口性能指标符合统一开放的标准。通过更换单一模块，可以维护或提高系统的性能。

由于软件无线电的这些特点，使其一方面在军事领域，符合三军协同快速通信的需要；另一方面在民用领域，可通过软件编程，保持一种硬件平台结构的通用性。所以在移动通信领域内，可以对不同体制进行综合兼容真正实现移动通信系统“一机在手，漫游天下”的设想及其优越性。因此，软件无线电思想技术的提出与实现是非常必要的。

三．软件无线电系统的功能结构

理想软件无线电的结构如图所示。

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。

四．软件无线电系统“软件化”程度的评价

如何评价一个软件无线电系统的“软件化”程度呢？1997年5月软件无线电概念的提出者Joe.M在欧洲召开的软件无线电会议中提到了一种思路：用一个矢量（N，PDA，HM，SFA）来表示其“软件化”程度，该矢量的每一维坐标取值均为0~3。其含义如下：N为空中接口所能支持的频道数，分为4中类型：单一频道（0），双频道（1），多频道（小于6个）（2）以及RF频段中的所有频道（3）。

PDA是指可编程数字化访问（Programmable Digital Access），即指软件无线电中数字可编程的程度，也分为4种类型：无可编程性（完全模拟或固定功能的数字无线电）（0），在基带可编程（1），在中频可编程（2）在射频可编程（3）。

HM指硬件的模块化程度（Hardware Modularity），实际指硬件的可编程程度，分为4类：无可编程性（0），系统采用可编程专用模块（1），系统采用DSP（2），及采用FPGA 等（3）。

SFA指软件模块化程度，也可以认为是软件的可重用性（Reuse），即软件是否可以应用于不同的硬件平台上，有如下4类：无定义空中接口的软件（0）；硬件平台上只能够运行一个厂商所提供的软件（1）；多个厂商的软件均可加载到硬件平台上，但硬件平台是一个（2）；多个厂商的软件可加载到多个硬件平台上（3）。

按照矢量分布，从四个尺度均为0到均为3，软件无线电评价的级别也是从0级到3级。如表1所示。目前很多的可编程数字无线电处于级别1，美国军方的Speakeasy处于级别2。

表1 软件无线电的级别

从上面的描述我们可以看出，目前国外对软件无线电概念的认识正在逐步加深，不仅无线通信系统中的各个功能模块是用软件实现，同时要求整个系统中的软件和硬件都具有灵活性和开放性，对“软件”特性提出了更高的要求。

五．软件无线电系统的关键技术与研究热点

软件无线电之所以比传统的数字电台优越，是因为采用了许多关键技术，正是这些关键技术确保了电台的宽频段和功能的灵活性。其中的关键技术主要有：

（1）开放式体系结构。软件无线电的硬件设计以开放式总线结构为基础，所以硬件和软件都采用开放式物理接口和电气接口规范，按标准的通用模块进行设计。目前，用于通信的开放式体系结构标准已经建立，但软件无线电中用于高性能、实时数字信号处理的开放式标准还处于未成熟阶段。

（2）宽频段、多频段天线及RF部分技术。RF转换器部分功能包括产生输出功率、接收信号的预放大、射频信号和中频信号的转换等，现阶段RF变换还只能采用模拟方式。

（3）宽带模数或数模（A/D或D/A）转换技术。在软件无线电中，理想的ADC的位置应尽可能的靠近天线，以使接收到的模拟信号尽早数字化及获得最大限度的可编程性。在

A/D或D/A转换技术中需要考虑的几个因素有：采样速率、采样方式的选择、带外能量的数值及效应、量化噪声等，目前在软件无线电A/D或D/A技术中存在的最大问题是目前ADC 的采样速率难以完全满足软件无线电所要求的高速、高精度的性能。

（4）中频处理技术。发射端中频处理部分是实现已调基带信号与中频信号之间的变换，这种变换通过离散时间点运算来实现；接收端中频处理部分包括宽带数字滤波，可从可用的业务波段中选出一个来，恢复出中等带宽的用户信道，同时将信号转换到基带。频率变换和滤波的复杂程度决定了中频段对处理能力的需求，其功能完成要求用数字处理方法来实现。

（5）基带处理技术。基带处理段对信号进行第一级信道调制（相应地在接收机中是对信号进行解调）。另外，针对非线性信道的信号预畸变、格型编码和软判决参数估计都包括在基带处理段中。因此，该段的复杂性由基带带宽、信道波形和相应处理（如：软判决支持）的复杂性来决定。

（6）数字信号处理（DSP）技术。在软件无线电中，高速DSP的运算能力高低将直接影响到软件无线电系统性能的好坏。在多频段多功能电台中，DSP部分的设计不再是为某种功能所附加，而是承担电台的大部分信号处理功能，包括调制/解调、变频、数字滤波、信号检测、信息处理、语音编码、抗干扰及实时控制、网络协议等多种功能。

（7）可重构的实时软件处理技术。软件无线电在多工作方式实现过程中，要求能实时加入新的功能软件，因为尽管目前存储器的容量已经够大，但存储所有软件仍然是一种负担，因此软件无线电应该能够通过特定的用户入口来实现装载新的功能软件，从而通过软件资源重新分配的办法来实现软件的功能重组，这就要求将通信协议及软件标准化、通用化，这也是软件无线电的一个基本要求。

（8）开放式总线结构的标准化。传统的硬件平台结构为流水线式，在这样的结构中，各模块采用实际的硬件电路互联。由于在一般的情况下，个模块之间耦合紧密；当系统功能需要改变时，则要求增加或减少某一模块，这样必然会引起结构上的变化。由于它不具有开放性，因此不具备软件无线电的要求。人们从PC的发展中得到启迪，由此基于总线互联结构的系统便应运而生，即将VME总线标准在相应系统中应用。尤其是在软件无线电系统中，VME总线标准为软件无线电的可开放、可扩展硬件平台奠定了坚实的基础。

（9）宽带智能天线技术。智能天线技术在软件无线电中具有非常重要的功能，是不可替代的硬件出入口，只能靠硬件本身来完成，不能靠软件加载实现全部功能。软件无线电中的智能天线与无线移动通信中的智能天线从功能上讲是完全相同的，但在软件无线电系统

中，由于信号占据很宽的频率范围，其天线必须具有接入多个频段的功能，理想的软件无线电系统的天线部分则应该能够覆盖全部无线通信频段，这对天线技术提出了较高的要求。

通常来说，无线电台的射频前端、发射天线和接收天线部分都是有固定硬件实现的，但是软件无线电具有智能的、可编程的数字信号处理核心，可以充分利用此优势对固定天线接收下来的信号进行优化组合，达到提高信噪比，抑制共同信道干扰、增大通信系统容量的目的。这种可以动态配置的天线系统就是目前软件无线电系统中的关键热门技术之一——智能天线技术。

六．软件无线电系统的应用与发展前景

软件无线电自20世纪90年代初问世以来，就作为一种全新的通信理念在通信领域内收到极大重视，它被称为继模拟通信到数字通信、从固定通信到移动通信之后的第三次通信技术革命。

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、卫星通信、全球定位系统（GPS）等领域内得到应用。

（1）卫星通信

在当今通信领域中，卫星通信是一种很重要的通信方式。但是，由于目前卫星通信系统设备种类繁多，设备管理和维护工作复杂，使得卫星通信系统更新换代周期长，不能很好地适应现代科技的发展，而软件无线电以其软件定义功能和开放式模块化结构的技术思想能很好地解决卫星通信系统中存在的问题。在卫星通信系统中，系统的功能主要指多址方网络结构、组网协议和通信业务等；而其设备功能主要指接口标准、调制解调方式、信道编码方式、信源编码方式、信息速率、复用方式等。软件无线电思想就是使上述功能可以用软件来定义，通过友好的人机界面，人们可以在不改变硬件设备的情况下实时地改变通信系统功能，从而使该系统能适应各种应用环境而具有很强的适用性和灵活性。

（2）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。

（3）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。

目前在软件无线电技术领域里还有许多挑战，如数字信号处理器的运算能力还远远达不到软件无线电的要求等，但是随着微电子技术和计算机通信技术的飞速发展，相信在不久的将来这些问题将会得到圆满的解决，软件无线电技术也将在通信领域里大放异彩。

软件无线电原理与应用思考题

《软件无线电原理与应用》思考题 第1章 概述 1． 软件无线电的关键思想 答：A/D 、D/A 尽量靠近天线 a) 用软件来完成尽可能多的功能 2． 软件无线电与软件控制的数字无线电的区别 答：软件无线电摆脱了硬件的束缚，在结构通用和稳定的情况下具有多功能，便于改进升级、互联和兼容。而软件控制的数字无线电对硬件是一种依赖关系。 3． 软件无线电的基本结构 答：书上第5页 第2章 软件无线电理论基础 1． 采样频率(fs)、信号中心频率(fo)、处理带宽(B)及信号的最低频率(f L )、最高频率(f H )之间的关系，最 低采样频率满足的条件 答：带通采样解决信号为（f L ~f H ）上带限信号时，当f H 远远大于信号带宽B 时，若按奈奎斯特采样定理，其采样频率会很高，而采用带通信号则可以解决这一问题，其采样频率12n 4f 12n )f f (2f 0H L s +=++= ，n 取能满足2B f S ≥的最大正整数，B 2 12n f 0+=。 2． 频谱反折在什么情况下发生，盲采样频率的表达式 答：带通采样的结果是把位于（nB ，(n+1)B ）不同频带上的信号都用位于（0,B ）上相同的基带信号频谱来表示，在n 为奇数时，其频率对应关系是相对中心频率反折的，即奇数带上的高频分量对应基带上的低频分量，且低频高频对应高频分量。 盲区采样频率的表达式为： S Sm f 12n 22m f ++= m 取0，1，2，3……的盲区，当取n=m+1时，S Sm f )3 2m 11(f +-= 3． 画出抽取与内插的完整框图，所用滤波器带宽的选取，说明信号处理中为什么要采用抽取与内插， 抽取与内插有什么好处 答：抽取内插的框图见24页。其中抽取滤波器带宽D /π，内插滤波器带宽I /π。 图像

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

软件无线电(个人整理)

1. 软件无线电是什么
无线通信在现代通信中占据着极其重要的位置， 几乎任何领域都使用无线通信， 包括有 商业、气象、金融、军事、工业、民用等。我们可从通信系统、调制方式、多址方式等几方 面可看到无线通信系统种类的繁多。 类 别 通信系统 调制方式 多址方式 种 类
卫星通信系统、蜂窝移动通信系统、无线寻呼系统、短波通信系统、 微波通信系统等 AM、FM、LSB、USB、ISB、FSK、PSK、MSK、GMSK、QAM 等 时分多址（TDMA） 、频分多址（ FDMA）和码分多址（CDMA）等
各种通信系统由于自身的特点而适用于各种特定的场合，例如： 短波电台适合远距离，其所需的发射功率不大，传输的“中继系统” —电离层不会被 摧毁；卫星通信能传播高质量的信息，所能提供的频带很宽 微波通信抗干扰能力强，适合大量的数据传输，但只能在点与点之间传输，传输距离 又有一定的限制 由于无线通信的设备简单、便于携带、易于操作、架设方便等特点，在军事和民用通信领域 中都是不可缺的重要通信手段。 然而， 电台往往是根据某种特定的用途而设计的， 功能单一， 有些电台的基本结构相似，而信号特征差异很大。比如，工作的频段不同，调制方式不同， 波形结构不同，通信协议不同，数字信息的编码方式、加密方式不同等等。电台之间的这些 差异极大地限制了不同电台之间的互通互连。 经过几十年的发展， 无线通信已有很大的发展， 通信系统由模拟体制不断向数字化体制过渡， 因此是否可能在数字化体制础上一个电台能满足多调制方式和多址方式， 从而根椐需要构成 多种通信系统呢。 我们先看一下一个数字蜂窝网接收站, 显示在图 1 中。 （注意： 为了说明软件无线电的概念， 这里给出了无线电的接收装置部分） 。
图 1：窄带无线接收装置

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:

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。

软件无线电的主要原理及技术

软件无线电的主要原理及技术 嘉兆科技 本文主要介绍了软件无线电的概念、主要原理、关键技术及在生活中的广泛应用。它是以开放性、标准化、模块化、通用性、可扩展的硬件为平台，通过加载各种应用软件来实现不同用户，不同应用环境的不同需求，是以现代通信理论为基础，以数字信号处理为核心，以微电子技术为支撑的新的无线电通信体系结构，是数字无线电的高级形式。首先介绍了软件无线电的理论基础，即带通采样理论，多速率处理信号技术，高效信号滤波，数字正交变换理论，这些都是软件无线电实现的理论基础，然后是其关键技术，宽带智能天线技术，A/D转换技术，数字上/下变频技术，数字信号处理部分，这些技术是实现软件无线电的关键和核心所在。最后，对其应用领域也进行了描述，指出其在个人移动通信，军事通信，电子站，雷达和信息加电中的巨大潜力。 软件无线电这个术语最早是美军为了解决海湾战争中多国部队各军种进行联合作战时遇到的互通互操作问题而提出的新概念。陆，海，空三军简单就工作频段来分，解决了互不干扰问题，但三军联合作战时互通，互联，互操作问题难以解决，于是1992年提出了软件无线电的最初设想，并于1995年美国国防高级研究计划局提出了SPEAKEASY计划，称之为易通话计划，其最终目的是开发一种能适应联合作战要求的三军统一的多频段，多模式电台，即MBMMR电台。进而实现联合战术无线电系统（简称JTRS），它是在MBMMR的基础上提出的一种战术通信系统。 软件无线电以开放性，标准化，模块化，通用性，可扩展的硬件为平台，通过加载各种应用软件来实现不同用户，不同应用环境的不同需求，实现各种无线电功能，选用不同软件可实现不同功能，软件可以升级更新，硬件也可像计算机升级换代，可称为超级计算机。它是以现代通信理论为基础，以数字信号处理为核心，以微电子技术为支撑的新的无线电通信体系结构，是数字无线电的高级形式。 理想软件无线电的结构框图：

软件无线电系统综述

软件无线电系统综述 [摘要] 软件无线电的基本思想是以一个通用、标准、模块化的硬件平台为依托,通过软件编程来实现无线电台的各种功能。本文介绍了其系统的软硬件组成和发展情况。 [关键词]软件无线电GNU Radio USRP 一、引言 由于无线电系统,特别是移动通信系统的领域的扩大和技术复杂度的不断提高,投入的成本越来越大,硬件系统也越来越庞大。为了克服技术复杂度带来的问题和满足应用多样性的需求,特别是军事通信对宽带技术的需求,提出在通用硬件基础上利用不同软件编程的方法。软件无线电将把无线电的功能和业务从硬件的束缚中解放出来。 二、软件无线电系统简介 软件无线电的基本思想是以一个通用、标准、模块化的硬件平台为依托,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、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变换)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、高性能的开放式总线结构,以利于硬件模块的不断升级和扩展。 上图表示一个典型的软件无线电处理流程图。为了理解无线电的软件模块,首先需要理解和其关联的硬件。在这个图中的接收路径上,能够看到一个天线,一个RF前端,一个模拟数字转换器ADC和一堆代码。ADC是一个连接连续模拟的自然世界和离散的数字世界的桥梁。 三、软件无线电软件平台GNU Radio GNU Radio是一种运行于普通PC上的开放的软件无线电平台,其软件代码设计完全公开。基于该平台,用户能够以软件编程的方式灵活地构建各种无线应用。 GNU Radio是一个对学习,构建和部署软件定义无线电系统的免费软件工具包。GNU Radio是一个无线电信号处理方案。它的目的是给普通的软件编制者提供探索电磁波的机会,并激发他们聪明的利用射频电波的能力。 它提供信号运行和处理模块,用它可以在易制作的低成本的射频(RF)硬件和通用微处理器上实现软件定义无线电。这套套件广泛用于业余爱好者,学术机构

软件无线电实验指导书

软件无线电技术 实验指导书 佟宁宁编 黑龙江工程学院电气与信息工程学院 2014年2月·哈尔滨

目录 实验一Quartus Ⅱ入门和译码器设计................................................................... - 2 - 实验二调制技术................................................................................................... - 13 - 实验三信道编码技术........................................................................................... - 18 - 实验四软件无线电的采样理论........................................................................... - 22 - 实验五信道化发射机实验................................................................................... - 25 -实验六软件无线电多速率信号处理技术 (28)

实验一Quartus Ⅱ入门和译码器设计 一、实验目的 1.初步掌握Quartus Ⅱ软件使用环境； 2.熟悉可编程器件的硬件设计流程； 3.了解EDA实验箱电路结构。 二、实验仪器设备、材料 1.EDA实验箱； 2.微型计算机、Quartus Ⅱ软件； 3.并口延长线。 三、预习内容 1.Quartus Ⅱ软件使用方法； 2.EPM7128SLC84-15芯片数据手册：MAX7000S CPLD DATASHEET（可到ALTERA 官方网站上下载PDF文档，首页网址为https://www.sodocs.net/doc/2c5678645.html,/，数据手册下载链 接地址为https://www.sodocs.net/doc/2c5678645.html,/literature/ds/m7000.pdf，在该数据手册里你可以 了解到典型CPLD的特性和应用指南； 3.译码器工作原理。 四、实验内容与步骤 （一）原理图设计输入： １、软件的启动：单击“开始”进入“程序”选中“Quartus II ，打开“”Quartus II软件，如图1-1所示。 图1-1

无线课程设计实验报告

扩频实验报告 学院：电子信息工程学院 专业：通信工程 组员：12211008 吕兴孝 12211010 牟文婷 12211096 郑羲 12211004 冯顺 任课教师：姚冬萍 1

实验四扩频实验 一、实验目标 在本实验中你要基于LabVIEW+USRP平台实现一个扩频通信系统，你需要在对扩频技术有一定了解的基础上编写程序，完成所有要求的实验任务。在这一过程中会让你对扩频技术有更直接和感性的认识，并进一步掌握在LabVIEW+USRP平台上实现通信系统的技巧。 二、实验环境与准备 软件环境：LabVIEW 2012（或以上版本）； 硬件环境：一套USRP和一台计算机； 实验基础：了解LabVIEW编程环境和USRP的基本操作； 知识基础：了解扩频通信的基本原理。 三、实验介绍 1、扩频通信技术简介 扩频通信技术是一种十分重要的抗干扰通信技术，可以大大提高通信系统的 抗干扰性能，在电磁环境越来越恶劣的情况下，扩频技术在诸多通信领域都有了 十分广泛的应用。 扩频技术简单来讲就是将信息扩展到非常宽的带宽上——确切地说，是比数 据速率大得多的带宽。在扩频系统中，发端用一种特定的调制方法将原始信号的 带宽加以扩展，得到扩频信号；然后在收端对接收到的扩频信号进行解扩处理，把它恢复为原始的窄带信号。 扩频系统之所有具有较强的抗干扰能力，是因为接收端在接收到扩频信号后，需要通过相关处理对接收信号进行带宽的压缩，将其恢复成窄带信号。对于 干扰信号而言，由于与扩频信号不相关，所以会被扩展到很宽的频带上，使之进 入信号带宽内的干扰功率大幅下降，即增加了相关器输出端的信号/干扰比。因 此扩频系统对大多数人为干扰都具有很强的抵抗能力。 2

软件无线电(software radio)

概要 软件无线电的基本思想是以一个通用、标准、模块化的硬件平台为依托，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、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变换）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、高性能的开放式总线结构，以利于硬件模块的不断升级和扩展。 软件无线电（software radio）在一个开放的公共硬件平台上利用不同可编程的软件方法实现所需要的无线电系统。简称SWR。理想的软件无线电应当是一种全部可软件编程的无线电，并以无线电平台具有最大的灵活性为特征。全部可编程包括可编程射频（RF）波段、信道接入方式和信道调制。 一般说来，SWR就是宽带模数及数模变换器（A/D及D/A）、大量专用/通用处理器、数字信号处理器（Digital Signal Proicesser，DSP）构成尽可能靠近射频天线的一个硬件平台。在硬件平台上尽量利用软件技术来实现无线电的各种功能模块并将功能模块按需要组合成无线电系统。例如：利用宽带模数变换器（Analog Digital Converter，ADC），通过可编程数字滤波器对信道进行分离；利用数字信号处理技术在数字信号处理器（DSP）上通过软件编程实现频段（如短波、超短波等）的选择，完成信息的抽样、量化、编码/解码、运算处理和变换，实现不同的信道调制方式及选择（如调幅、调频、单边带、跳频和扩频等），实现不同的保密结构、网络协议和控制终端功能等。 在目前的条件下可实现的软件无线电，称做软件定义的无线电（Software Defin ed Radio，SDR）。SDR被认为仅具有中频可编程数字接入能力。 发展历史无线电的技术演化过程是：由模拟电路发展到数字电路；由分立器件发展到集成器件；由小规模集成到超大规模集成器件；由固定集成器件到可编程器件；由单模式、单波段、单功能发展到多模式、多波段、多功能；由各自独立的专用硬件的实现发展到利用通用的硬件平台和个性的编程软件的实现。 20世纪70～80年代，无线电由模拟向数字全面发展，从无编程向可编程发展，由少可编程向中等可编程发展，出现了可编程数字无线电（PDR）。由于无线电系统，特别是移动通信系统的领域的扩大和技术复杂度的不断提高，投入的成本越来越大，硬件系统也越来越庞大。为了克服技术复杂度带来的问题和满足应用多样性的需求，特别是军事通信对宽带技术的需求，提出在通用硬件基础上利用不同软件编程的方法。20世纪80年代初开始的软件无线电的革命，将把无线电的功能和业务从硬件的束缚中解放出来。 1992年5月在美国通信系统会议上，Jeseph Mitola（约瑟夫·米托拉）首次提出了“软件无线电”（Software Radio，SWR）的概念。1995年IEEE通信杂志（Comm unication Magazine）出版了软件无线电专集。当时，涉及软件无线电的计划有军用的SPEAKEASY（易通话），以及为第三代移动通信（3G）开发基于软件的空中接口计划，即灵活可互操作无线电系统与技术（FIRST）。

软件无线电技术实验报告_实验三

电子科技大学 实验报告 学生姓名：李志学号：2011019070023 指导教师：沈莹 邮箱：634897551@https://www.sodocs.net/doc/2c5678645.html, 一、实验室名称：通信信号处理及传输实验室 二、实验项目名称：数字上下变频 三、实验原理： 1、数字上/下变频的理论基础 通常的无线通信都是通过载波调制信号来实现。这意味着产生了数字基带信号后，需要将信号通过数模（DA）转换，由射频端调制到某个载波频段进行发送。这个将基带信号调制到高频载波频段的过程就称为上变频。反之，在接收机端将模数（AD）转换后的高速率高频带数字信号转换为低速率的基带信号，即将中频或者高频信号搬移到基带或者低频波段的过程就称为下变频。 因此，上变频和下变频的概念分别是指把信号搬移到更高或更低的频率上。这可以通过信号()t c与一个复旋转向量相乘得到，结果为： ()()t f j c =（3.1） t sπ2 e t c 其中， f代表搬移的频率，通常称为载波频率。 c 复数信号的实部和虚部也可以分别称做同相分量或正交分量。 数字上变频和下变频就是对上式进行数字化。这就意味着信号和复向量都要用量化的样本来表示。引入满足采样定理的采样周期T，这样，数字上变频和下变频可以写为： ()()kT f j c sπ2 =（3.2） kT c e kT

进行上变频还是下变频是由频率c f 的符号决定。因此只要对其中一种情况进行讨论即可。我们假设对接收到的信号在模拟前端对整个接收带宽进行下变频，然后进行滤波。 假设信道可位于带宽为Band 的频带(波段)内的任何位置，频带内包含所需信道加上干扰邻道。如图1所示。对信号进行下变频可以得到图2。邻道干扰可以通过信。 为了分析方便，我们假设中频信号为单频形式，暂不考虑邻道及其他干扰。 1）数字下变频的时域分析： 数字下变频的目的是把所需的分量从载波频率加搬移至基带。模拟中频信号为单频形式： ()()0cos c c t t ω?=+ （3.3） 其中c ω表示信号频率，0?表示信号初始相位。 同时假设用于正交解调的两路数字本振的初始相位为0，那么模拟中频信号经过A/D 后得到的信号形式为 ()()()()()[]∑+∞-∞=-?= ?=k T kT t kT c t P t c kT C δ （3.4） 可见信号()kT C 是原信号()t c 在 ,2,,0T T t ±±=处的一些离散值。因此A/D 输出的最终信号形式为： []()0cos ,c c k kT ω?=+ 0,1,2,k =±± （3.5） 那么，此信号经过正交数字解调后的信号形式 (设信号频率和本振频率相同，即c p ωω=)可以表示如下： I 路： ()()()()()0cos cos cos I p c p s k c k kT kT kT ωω?ω=?=+? ()()001cos 2cos 2 c kT ω????=++?? （3.6） Q 路：

试验11软件无线电技术试验之六AM调制

实验1.1 软件无线电技术实验之六（AM 调制） 一、实验目的 1．掌握AM 调制的基本原理； 2．掌握AM 调制过程和对应的波形； 3．了解采用DSP 软件编程完成AM 调制的过程。 二、实验设备 1. 线路均衡、软件无线电调制模块，位号A (实物图片见第99页) 2. 时钟与基带数据发生模块，位号：G (实物图片见第3页) 3. 20M 双踪示波器1台 三、实验原理 幅度调制是调制信号去控制高频正弦载波的幅度，使其按调制信号的规律变化的过程。幅度调制器的一般模型如下图19-1所示。 x(t) C(t)= cosw c (t) h(t) X C (t) 图19-1 幅度调制器的一般模型 其中)(t x 为调制信号, )(cos t c ω为载波信号,)(t x c 为已调信号，则已调信号的时域和频域一般表达式分别为： )(*)(cos )()(t h t t x t x c c ω= )()]()([2 1 )(ωωωωωωH X X X C C C -++= 式中，)(ωC X 为调制信号)(t x 的频谱，)()(t h H ?ω,c ω为载波角频率。 由以上表达式可见，对于幅度调制信号，在波形上，它的幅度随基带信号规律而变化；在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移。由于这种搬移是线性的，因此幅度调制通常又称为线性调制，相应地，幅度调制系统也称为线性调制系统。 在上图的一般模型中，适当选择滤波器的特性)(ωH ，便可得到各种幅度调制信号，例如：常规调幅（AM ）、抑制载波双边带调幅（DSB-SC ）、单边带调制（SSB ）和残留边带调制（VSB ）信号等，本章主要完成的实验是AM 、DSB 和SSB 。

通信对抗实验报告

通信对抗实验报告 一、实验目的 （1）通过通信对抗实验仪完成数字通信、通信侦察和通信干扰实验；（2）通过实验帮助理解数字通信系统的调制、解调过程和性能评价方法； （3）进一步加深通信侦察及其截获、调制识别等信号处理基本原理和方法的理解； （4）通过实验理解通信干扰及其效果评价的基本原理和方法。 二、实验原理 通信对抗实验仪是由微机、通信和通信对抗实验仪及示波器组成。通信对抗实验仪可以完成20 个以上的数字通信和通信干扰实验，帮助使用者理解数字通信系统的截获、调制识别、解调过程和性能评价方法及通信干扰及其效果评价的基本原理和方法。 下面将详细介绍通信对抗实验仪的使用操作，分别进行两类实验，获得实验结果并对误码率、识别率曲线图进行比较分析。 三、实验仪器 通信对抗实验系统包括：计算机；示波器；通信对抗实验仪。 通信对抗实验仪是采用软件无线电原理构建的通用、多功能数字处理设备，它包括发射模块、接收处理模块和通信接口等。该实验仪的机箱结构和板卡设计如图1.1 所示：

通信对抗实验仪机箱外壳安装多种信号的测试端口，从左向右测试端口依次为发射信号（接收板接收的信号）、通信信号（无干扰无噪声的理想信号）、噪声/干扰信号、基带信号（发射板基带码元信号）、恢复基带（信号解调后恢复码元信号）和同步信号。 四、实验内容及步骤 （一）通信对抗实验内容： 实验一：通信对抗原理与实验的关系 （1）了解通信原理、通信对抗原理的基本知识； （2）了解通信对抗实验的模型，仪及与以上两者之间的关系。 实验二：通信对抗实验仪器和软件的使用 （1）学会使用双踪示波器、通信对抗实验仪、通信对抗实验软件的工作原理； （2）了解在Microsoft Visual Studio 中简单的C++语言编程与调试方法。

(完整版)基于软件无线电QPSK调制解调实现的研究毕业设计

摘要 软件无线电在无线通信领域被称为是自模拟通信过渡到数字通信之后的又一次革命，在军用和民用方面都有着广阔的应用。它是一种新的无线通信技术，基于通用的可编程的硬件平台，把尽可能多的通信功能用软件实现，从而使系统的改进和升级都非常方便，容易实现不同通信系统之间的兼容。 调制与解调是整个数字通信系统基带处理的基本组成部分，也基本上构建了数字通信系统的总体性能框架。其中，QPSK调制与解调是一种性能较好，易于实现且已广泛应用于实践的调制解调方式。 本文在深入地研究了国内外有关软件无线电调制解调方面论文的情况下，以现代移动通信最常使用的QPSK调制解调模式为研究对象，给出了具体的调制解调实现的方法，Matlab仿真。 关键词 : 软件无线电，QPSK，调制解调，matlab仿真。

ABSTRACT Software radio in radio communication after transition from analogue communication to digital communication. It both of military and civil. Software radio is a novel wireless communications technology, which is based on a versatile programmable platform to realize all kinds of communications criterions and to meet the need of many increasing new molds and function. When doing this, the change and upgrade of the system are convenient, and different systems can communicate effectively. Modem is the basic elements of the whole digital communication system and the performance of digital communication system is influenced easily and used in the projects widely. QPSK is a linear narrowband modulation, which , better spectrum specification, and stronger ability of anti-fading and applicability of non-coherent detection. This article by thoroughly studied the domestic and foreign related software radio modulation and demodulation aspect papers , Take QPSK as the research object . Produced the detailed modulation and demodulation realization method .Implement and test the QPSK using MATLAB. Key words: Software radio, QPSK, Modulation and demodulation, matlab Simulation. 第一章绪论 1.1引言

基于DSP的软件无线电系统设计与实现

基于D S P的软件无线 电系统设计与实现Revised on November 25, 2020

基于DSP的软件无线电系统设计与实现 1 引言 软件无线电是一种以现代通信理论为基础，以数字信号处理为核心，以微电子技术为支撑的无线电通信体系结构。它将模块化、标准化的硬件单元以总线方式连接构成通用的硬件平台，并通过软件加载实现各种无线电通信功能的一种开放式体系结构[1]。将软件无线电技术应用于移动通信领域，能够大量节省改造移动通信网络的费用，又缩短了研究到应用的周期。 软件无线电的关键技术包括：开放式总线结构及实现、智能天线技术、高速A/D技术、数字上/下变频技术，高速数字信号处理技术、信令处理技术[2]。本文在分析软件无线电基础上设计，采用TMS320VC54X系列DSP芯片与软件结合，通过基本电路和扩展电路并辅以相应的软件设计实现无线电通信功能，并设计了标准串行接口使之可同多种通信终端连接，具有很高的实用性。 2 软件无线电结构 软件无线电的核心思想是将A/D、D/A尽可能地靠近天线，尽早地将天线接收下来的模拟信号数字化，DSP对 A/D转换后的数字信号进行同步提取（载波恢复、时钟恢复和帧同步）、信号调制样式的自动识别、信道解码、信源解码、信号特征提取。理想的软件无线电结构如图1所示，

其中接收机部分是对无线电接收到射频信号直接进行全宽带A/D转换，转换后的高速数据流送DSP处理，最后由窄带D/A转换为语音、数据或者图像输出。 图1 理想的软件无线电接收结构 然而，由于目前A/D器件采样率、输入带宽无法满足所述软件无线电结构要求，而且后续的DSP也无法实时处理大量的高速数据流，在实际应用中，软件无线电主要采用折中方案，主要是：一方面把射频信号通过混频搬移到中频带通采样，使得A/D采样率、输入带宽满足系统要求；另一方面是在DSP前加数字下变频器[3][4]。 3 系统总体设计方案 根据以上分析，并根据软件无线电的功能要求，主要包括以下几部分：射频处理（含天线）前端、高速A/D、D/A、数字上/下变频器、数字信号处理部分（DSP）以及外围接口电路。（其设计框图如图2）主要器件的部分的功能如下： （1）DSP5416模块：以TMS320VC5416 高性能定点DSP 为整个系统的核心，采用流水线指令执行结构和相应的并行处理结构控制系统的运行并完成全部基带处理功能，如信号检测、同步获取、解调等基本功能，还要完成加密、纠错、均衡等功能。

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。