移动通信结课论文软件无线电

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1、现代无线通信技术——软件无线电姓名:姜之妍学院:电子信息工程学院专业:电子信息工程学号:541101030212电子信息工程学院电子信息工程姜之妍541101030212摘要随着移动通信的发展,一种基于软件定义而非通过硬连线实现的无线通信协议——软件无线电越来越受到人们的重视。软件无线电采用开放式总线结构,以高速度的可编程器件为依托,使用宽带/多频段天线、宽带A/D转换等关键技术,通过软件编程来代替复杂的物理设备,实现多种通信制式下的相互通信,在第三代移动通信系统中得到了广泛的应用,具有很好的发展前景。关键

2、词:软件无线电总线结构关键技术软件编程应用发展前景10电子信息工程学院电子信息工程姜之妍541101030212前言随着移动通信的发展,从20世纪90年代初开始,软件无线电(SoftwareRadio,SWR)的概念开始广泛流行起来。由于多种数字无线通信标准共存,如GSM、CDMA-IS95等,每一种制式对其手机都有不同的要求,不同制式间的手机无法互连互通。为了解决这个问题,软件无线电方案提出将2MHz~2000MHz的空中信号全部收下来进行抽样、量化,转化成数字信号用软件处理。换句话说,就是把空中所有可能

3、存在的无线通信信号全部收下来进行数字化处理,从而与任何一种无线通信标准的基站进行通信。从理论上说,使用软件无线电技术的手机与任何一种无线通信制式都兼容。虽然在理论上软件无线电有良好的应用前景,但在实际应用时,它需要极高速的软、硬件处理能力。由于硬件工艺水平的限制,直到今天,纯粹的软件无线电概念也没有在实际产品中得到广泛的应用。但一种基于软件无线电概念基础上的软件定义无线电技术却越来越受到人们的重视。软件定义的无线电(SoftwareDefinedRadio,SDR)是一种无线电广播通信技术,它基于软件定义的

4、无线通信协议而非通过硬连线实现。换言之,频带、空中接口协议和功能可通过软件下载和更新来升级,而不用完全更换硬件。SDR针对构建多模式、多频和多功能无线通信设备的问题提供有效而安全的解决方案。在2001年10月份举行的ITU-8F会议上,软件定义无线电(SDR)被推荐为今后无线通信发展极有可能的方向。软件定义无线电是一个系统和体系,它必须有可重新编程和可重构的能力,使设备可以使用于多种标准、多个频带和实现多种功能,它将不仅仅使用可编程器件来实现基带数字信号处理,还将对射频及中频的模拟电路进行编程和重构,目前人

5、们对软件定义无线电的功能的要求包括:重新编程及重新设定的能力、提供并改变业务的能力、支持多标准的能力以及智能化频谱利用的能力等等。应该看到,SDR并不是一种孤立的技术,而是可为所有技术使用的公共平台。一、软件无线电的发展历史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(PDR10电子信息工程学院电子信息工程姜之妍541101030212)。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,

6、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,JesephMitola(约瑟夫·米托拉)首次提出了“软件无线电”(SoftwareRadio,SWR)的概念。1995年IEEE通信杂志(CommunicationMagazine)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

7、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)。1996年3月发起“模块化多功能信息变换系统”(MMITS)论坛,1999年6月改名为“软件定义的无线电”(SDR)论坛。1996年至1998年间,国际电信联盟(ITU)制订第三代移动通信标准的研究组对软件无线电技术进行过讨论,SDR也将成为3G系统实现的技术基础。从1999年开始,由理想的SWR转向与当前技术发展相适应的软件无线电,即软件定义的无线电(SoftwareDef

8、inedRadio,SDR)。1999年4月IEEEJSAC杂志出版一期关于软件无线电的选集。同年,无线电科学家国际联合会在日本举行软件无线电会议。同年还成立亚洲SDR论坛。1999年以后,集中关注使SDR的3G成为可能的问题。二、软件无线电的基本体系结构与特点1.软件无线电的基本体系结构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

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