软件无线电技术在3G系统中的应用.pdf

《软件无线电技术在3G系统中的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、现代的无线电通信系统仍存在许多局限性，例如，互不兼容的多种通信体制的并存造成互联的困难，不同制式的存在造成信源编码与解码、信道调制与解调、加解密、网络协议、通信组网等方式的差异等。不同频段的使用既造成频率资源的紧张又造成相邻频道间的干扰越来越严重。移动环境的动态范围的非优化，还导致物理层上处理器的不灵活。软件无线电的研究，为解决上述问题提供了技术支持。2．软件无线电技术2。1软件无线电概念软件无线电(SoftwareRadio)是在一个开放的公共研究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。它被视为继模拟和数字技术之后的又一次电子技术革命，

2、是当今计算机技术、超大规模集成电路和数字信号处理技术在无线电通信中应用的产物。随着计算机、通信技术、微电子技术的发展，无线电通信技术经历了以单工通信到双工通信、模拟通信到数字通信、FDMA到TDMA以及CDMA系统通信、固定通信到移动通信的快速发展历程。2．2软件无线电的关键技术2．2．1基于软件无线电的宽带多频段、多波束天线与智能天线软件无线电的天线要求有10倍频程以上的工作带宽，一般在1MHz-3GHz左右。根据天线物理尺寸与信号波长的关系，这种宽频段天线按传统的方法是无法实现的。而实用中并没有必要全频段覆盖，只需要覆盖不同频段的几个窗口，因此可以采用组合宽带

3、多频段天线和多波束天线。智能天线不仅在蜂窝移动通信系统中有着极其重要的作用，而且在军事上，特别是快速展开无线网络(ImIⅢ)中发挥着越来越重要的作用。快速展开与移动意味着要在非常有限的时间来进行预先的频率、拓扑结构与一些特定功能的规划[51。2．2．2宽带模／数(A／D)和数／模(D／A)转换技术[21根据软件无线电技术要求，将适合的模天线，尽可能地移至射频(I强)前端，减少模拟环节，则可在较高的中频乃至对射频信号直接进行数字化。这就要求A／D器件具有适中面，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。在满足采样率的情况下，ADC转换器要实现所要求

4、的分辨率是一个技术难点。常用的解决方案有两种方式t并行采样和带通采样。2．2．3高速数字处理技术(DSP)在软件无线中，具备强大处理能力的数字处理核心是软件无线电技术的关键所在。理想的软件无线电系统要求对整个高频波段进行数字化，而且其后续的中频处理基带，比特流及其它功能都必须用软件来实现。但这些数据流量大，进行滤波、高频等处理运算次数多，这就要求DSP必须采用高效、实时、并行的数字处理器模块或采用集成电路来处理。在单个DSP处理器(DSPs)无法实现的情况下，可采用多个DSP技术，即DSP单元由多个DSPs或FPGAs(现场可编程门阵列处理器)和DSPs等混合体组

5、成。其中，FPGAs具有强大的现场调整功能的能力，DSPs具有高速数据处理能力，两者优势互补。2．2．4高速总线软件无线电中采用总线结构，各功能部件之间的相互关系成为面向总线的单一关系。这样使无线通信产品易于实现模块化、标准化和通用化。例如，摩托罗拉公司为“易通话”计划设计了一个宽带的发送接收单元，它采用PCI总线，具有良好的用户界面。2．2．5软件无线电信息安全与网络功能以往软件无线电技术侧重于模块化和用软件来实现调制解调。目前，信息安全成为其必须考虑的一个方面，特别是军用软件无线电。加密处理计算软件可以被信息安全子系统分配到指定的信道，在明文工作模式时，它只提

6、供简单的总线到总线的连接。在需要时，它可以对数据流提供实时的加密解密。例如，可以采用跳频软件，根据保存在信息安全模块中跳频图案进行频率更新。3．软件无线电技术在第三代移动通信(3G)系统中的应用第三代移动通信系统的主要目标是要将包括卫星在内作者简介：邢永中，男，河南淮滨人，硕士研究生．讲师。研究方向：计算机网络技术及数据库开发与应用。一78—的所有的网络融合为可以替代众多网络功能的统一系统，它能提供宽带业务实现全球无缝覆盖。国际电信(ITU)提出的第三代移动通信系统ITM．2000，目前已有多种技术候选方案，而其中最有影响的三种技术方案为W．CDMA、CDMA20

7、00(宽带分码多工存取的无线通信技术)以及中国的TD．SCDMA(分时一同步分码多工存取无线通信技术)。ITM．2000计划将软件无线电技术应用到由中国提出的TD．SCDMA方案中，实现多频多模的可编程。该方案融合了当今国际领先技术——智能天线、同步CD-MA和软件无线电技术。另外两个组织对第三代移动通信系统开展得比较深入，一个是欧共体的ACTSFIRST项目，另一个是美国Rutgers大学。第三代移动通信系统中，目前普遍看好的是宽带CD．MA(W-CDMA)方案。Rutge体大学的研究侧重于将软件无线电技术应用于W．CDMA接收机。W-CDMA体制能够提供多种质

8、量的多媒体