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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。

2 用软件无线电技术实现数字调幅广播系统

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,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。

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。

尽管调幅广播的带宽只有9kHz或10kHz,音质无法与调频立体声相比,但是由于调幅广播发展时间最久,全球标准统一,在任何地方购买的收音机在全球各地都能使用,接收工具简单,而且可以方便地进行室内、外的便携接收与车、船中的移动接收。因此至今它仍然是世界上使用最广泛的广播媒体。

由于调制广播的竞争,音、视频数字化的发展,传媒手段的多样化和九十年代开始的全球数字化浪潮,使许多广播机构认识到,调幅广播必须数字化才能适应竞争日益激烈的传媒环境,纷纷开始了数字调幅广播的试验。

目前,欧洲和北美的一些国家均研制了DRM接收设备,这些接收设备更接近于专业接收设备,主要采用计算机插板方式,绝大多数的解调、解码工作均由基于DSP和计算机CPU的软件完成,它们具有便于软件更新,可以方便适应不同标准和新业务,便于在线测试,可以方便地使用各种分析工具等优点。

我国在数字广播领域与国际完全同步,国内已经有了类似的产品,水平与国外产品没有明显的差距。

DRM系统已基本成熟,即将进入实施阶段。但是,一项新技术能否在全球推广,技术本身的先进性与可行性虽是前提,却远非决定因素,市场条件和消费者的接受程度十分关键。历史上已经有不少成功的经验与失败的教训,DRM也把实施问题看作为严重挑战。为使DRM 取得成功,需要处理好三个关键性因素,即广播机构/网络运行者、

接收机制造商与听众之间的关系。

为软件无线电技术载体的软件无线电电台是“用软件定义波段、调制方式、信号波形的电台。信号波形由数字信号采样产生,用宽带的数模转换器转换成模拟信号,可能还要由中频上变频到射频。类似地,接收机使用宽带的模数转换器获得该软件无线电电台节点所有波段的信号。接收机用通用处理器上的软件完成信号的提取,下变频和解调。”(约瑟夫?米托拉给软件无线电电台做的定义。)理想的软件无线电电台应该拥有在全频带工作的能力,具有极大的灵活性,任何功能的改变或增加都可以通过软件升级来完成。由于实际条件的限制,比如宽带前端射频模块的性能不够理想、宽带A/D/A 的工作带宽和采样速率有限、DSP的处理能力不足、总线数据受限等,导致在目前的技术条件下无线实现上述理想软件无线电系统。为了使得软件无线电技术可以应用于实践,就在理想软件无线电系统的基础上增加了若干限制条件,使得软件无线电牺牲了一些灵活性,换来了可实现性。

软件无线电技术一经提出就被认为是无线电领域的一场革命,近年来“软件无线电”的思想已经渗透进入了仪器仪表、自动控制、信号处理等诸多领域。我国在这一领域的研究也得取了显著的成果。

将软件无线电技术与数字广播技术结合在一起,对于数字广播技术发展和数字广播设备的推广具有巨大的推动作用。

参考文献

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[2].王翔.无线通信技术发展分析[J].通信技术.2007

[3].杨小牛.从软件无线电到认知无线电,走向终极无线电一无线通信发展展望[J].中国电子科学研?院学报,2008, 2(01)

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