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1、GNSS软件无线电接收机及典型案例维普资讯////0>.软件无线电接收机及典型案例曹冲中国电波传播研究所,山东青岛摘要:介绍了软件无线电接收机和它与传统接收机相比的优缺点,并引述了典型的软件接收机及其应用。关键词:全球导航卫星系统;软件定义的无线电;接收机;专用集成电路;可编程门阵列电路;个人数字助理;数字信号处理器中图分类号:文献标识码:文章编号:??发,成为国际上的一个热门话题,但实际上作为商前言品推广目前还只有北方导航,而作为一卫星导航定位在我们的常生活中已经起到种研发工具,拓展其应用,也是大家共同关心的事。了明
2、显的作用,并在未来其影响将有空前的增长。传统的接收机总体结构最近美欧间签署的合作协议在政策上指导和现如今的商用接收机差不多毫不例外地系统,为实现的兼容和互操作奠定了基础。现代化和与“北斗”系统的如图所示的框图结构。天线连接无线信号完成将在十年内形成卫星数量达颗卫星的部分,实现信号放大、滤波、下变频和数字采样,数字样本送给负责测距码的高速数字相关运系统,广播多个民用信号,从而使未来的接算,并在测距码同期内对这些结果进行累积。以收机均兼具互操作性。未来的数年间移动电话和定位会成为个人导航应用领域的市场先导。为例,这些累积以
3、速率传送给可编程微处理器去控制跟踪环路反馈给控制载波频市场调查表明,年汽车和移动电话应用的率/相位和距离码变化率的电路,并对导航数据流接收机市场达到亿套,其中约属移动电话类型。进行解码和处理,从而确定位置、速度、以及接收机时钟与时间的偏差。在传统的接收机在开发现代的接收机中,应用软件定中数字信号处理很大程度上是取决于设计定型的义的无线电技术代表了演变过程中的一个基带,这是通用方法,通过固定的和可编程阶段。与用专用的集成电路的传统接收机相反,软件无线电通过可编程微处理器或使数字信逻辑已能提供很好的工程化分享所要求的计算。
4、但是,对许多有趣的应用,接收机总体结构的灵活号处理器实现所有的数字信号处理。它将硬件中性受到限制。的模拟信号环境条件与软件中的数字信号处理分离独立开来,导致很明显的优点。这种信号处理方软件接收机法在情况下显得特别重要。因为在不久的软件接收机是利用可编程的微处理器或将来有一系列附加的信号用于定位、导航和授时。,或者是在传统接收机中的离散的硬件来完成基于的接收机用户不得不购买新的硬件组所有的数字信号处理。是一种专用微处理成,以便获取这些新的信号。但是,软件接收机用器,适用于高速算法和与现实世界间的实时数据传户则只需要软件更
5、新,便可以囊括新的信号处理。来传去。由于模拟信号环境条件在硬件中和所近几年来,软件无线电接收机的研究开收稿日期:??/.维普资讯////.实际的软件接收机,处理有限带宽的信号,选越⑩择连续频带的子带,即单一频带或辐射的核心谱内容,设计者可用现有技术以软件接收机加以实信号由精致的硬件处理接收机现。这一过程减少了计算要求,使所有的数字信号处理均用软件来进行。因此,宽泛的目的引起了很鞴徽处理器/多困难,而单一的硬件配置能处理所有的辐射,有限的带宽提供了利用软件总体结构的能力,从而保图传统的接收机技术证了灵活性和专门应用的重
6、新设置能力。进而,接收机设计者利用多次下变频,或单次可编程下变有数字信号处理在软件中是完全分开的,因而能频,在单次的设计中提供了额外的灵活性。例如,获得明显的好处,最明显的是其灵活性。软件接收它无法捕获.一.的全部频谱,但是能用机的概念如图所示。双带前端设计构作一个软件接收机,可以处理和辐射。如果不同处理的总体结构是希望在这些同样的带宽内,例如在带内也要广播一个信号分量,这样处理起来用改变软件要比在物理上更换硬件容易得多。重要的是要认识到现代的微处理器,甚至和低价的计算机元件,已经具备实时处理信号的能力。且这种能力在未
7、来的数年间有望得到改进。图软件化的接收机软件无线电接收机与专用集成电路的比较理想的软件接收机实现对天线输入的信在生产量和处理能力上有明显的号利用先进的模数变换器直接采样,并利优点。但是,信号的现代化、弱信号处理的需求、多用可编程处理器将所有的样本用软件进行处理。模工作方式、以及多传感器集成都对现在的制式提消除了传统接收机的基带,所有的数字处理出了挑战。下面讨论接收机设计中信号均用软件加以实现。从概念而言,这样的总体和所存在的显著区别。结构对无线通信具有意义重大的潜能。模拟信号灵活性与处理能力:是由“专门应用”所元组件天
8、线、放大器和滤波器全是非常宽的,可限定的。功能在每个芯片特定的设计中受到限制。以毫无例外地捕获包括许多辐射的宽频带域。感软件的信号处理提供了适应新的工作情景的巨大兴趣的特定频带通过数字滤波,最终对样本进行批的灵活性。量处理,提供所需采样频带组的子集。这种设计提以软件无线电方式实现接收机的相关的挑战供前端处理可变频带的信号,能具有真
