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2、月/兀江3夂，万忻」扌人1十无线电所面临的技术问题,同时对相应的解决方案进行了研究，其中包括智能天线DSP技术、宽带ADC等在矿井下软件无线电通信中的应用等问题。吴键词软件无线电智能天线DSP技术高速总线中图分类号TO65+5.3文献标识码A射频转换宽多段线A/D/A窄带/A话真象据电传图数无线通信经历了几十年的发展,至今已有了长足的进步，但在世界范围仍是多体系并存的局面，帀且这些体系间的互通性较差，彼此之间互不兼容，赵给不同体系用户间的沟通带来了极大不便
3、。针对无线通信领域所存在的实际问题公司的JMitola于1992年首次提出了软件无线电（SoftwareRadio,SWR）的概念，其基本思想是"：构造一个具有标准化模块化开放性的硬件平台，在此平台上通信协议调制解调类型工作频段信道均衡加盞解密模式等基本功能可通过软件来完成，选用不叵的软件模块就可以实现不同的功能，使用户能随时随地适应他所在的无线电环境，同时使宽带AID轼换器尽可能靠近天线，以充分实现数字化，提高可编程性。软件无线电作为未来通信乃至无线电技术的发展方向，世界各国都在进行深入研究，但是由于软件硬件发展水平的限制，最终达到软件无线电
4、所裁实现的功能还有许多技术难题，面临着许多技术拥战。本文客观地分析了软件无线电存在的儿个矢镯技术，同时探讨了其可能的解决方案。专用数字信号处理器通用DSP基带处理图1软件无线电组成结构框图软件无线电的天线采用宽带多频段天线，如1MHZ-3GHZ,要求每个频段特性均匀，以满足各科业务的要求。射频（RadioFrequency,RF）前端主要完成滤波，功率放大等功能。在理想情况下，宽雀ADC（带宽一般2GHZ以上）变换在射频段进行,辽充分实现数字化,提高可编程性。宽带ADC转换后的任务全由DSP完成，为降低数据流数率，一艇ADC转换后的信号先经专用
5、数字信号处理器（如数字卜变频器DigitalDownG）nverter,DDC）处理，以陆低数据流速率，变至基带后，再由DSP处理，基带处理主要包括调制rw调，编码n?码（信道信源），扩频I解扩，信道均衡，定时，同步等等。2软件无线电矢键技术及解决方案1软件无线电体系结构软件无线电主要由天线，射频前端，宽带AIDIA软件无线电概念的提出,确实给我们带来了许多好处，但由于软硬件条件的限制,其具体实施还有许多技术上的困难。根据软件无线电体系结构,般在IMHZ-3GHZ左右，根据天线物理尺寸与信号波长的矢系,这种宽频段天线按传统方法，采用单一天线形式
6、是无法实现的。为了便于实现，我们可采用多频段组合式天线，即在全频段甚至每个频段使用儿付天线，组合起来形成宽带天线。我们也可采用智能化天线技术(SmartAntenna)、，其结构框图如图2所示。天线分配网络TTY1…TI幅相加权—接收机T1■客户端图2智能天线结构智能天线实际上就是一种多波束天线,它通过多个天线阵元输出的信号进行幅相加权获得所需的天线波束指向来实现空间分离，对不同空问域的客户分配相同的时间，频率和伪码，通过电磁信号的空间隔离來消除用户间的干扰，从而大大提高通信容量。2.2宽带AID和DIASWR要求,将合适的模数(AID)和数模
7、(DTA)宽带转换器尽可能地靠近天线，尽可能将模拟和数字边界移至射频段。在实际情况下，阶跃效应使AID变换器工作在射频段很困难,AID变换器通常工作在中频段。事实上，这个目标并不是软件无线电所特有的，如我们研究的宽带接收机，其基本目标就是去延仲数字域到中频段(IF)，保留RF在模拟域。SWR对ADC转换器的性能':如转换速率H作带宽动态范围等都提出了较高的要求。宽带ADC是SWR所追求的目标，但是带宽越宽要求ADC采样率越高,动态范围越大。一方面，信号的动态范围直接决定了ADC所必须支持的分辨率。比如GSM信号具有大约100DB的动态范围，获取
8、GSM符合其动态范围波形的首要标准就是ADC至少具有17-20DB的分辨率。另一方面，在采样率和分辨率之间存在着平衡，一般采样率越高，分辨率越低。比如1GHZ采样率可达6-8比特的分辨率，当采样率降到100MHZ时，分辨率可达10比特。按照采样定理,ADC高端采样率至少为2>3GHZ=6GHZ,而实一般常用解决方案有两种方式，即并行采样和带通采样。并行采样就是采用多个ADC并行工作的方法，每个ADC处理一定子带带宽内的信号，这样就可降低对单个ADC采样率的要求，从而获得一定的分辨率。带通采样了就是理想的带通信号在低于一定频率和高于一定频率范围内
9、的频率分量为零，只要采样率不低于两倍的信号带宽，吋域采样就不会导致信号频谱的重叠。可见带通采样可较好地降低采样率，但需注意，被采样信号的最高频率不能超
