软件无线电接收机设计内容案例.doc

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1、本章重点通过实例介绍TITMS320C6713DSP在软件无线电接收机设计中的应用。其中，首先简要阐明了软件无线电的概念、特点、核心思想及其关键技术；然后介绍软件无线电的结构；第三节设计了基于高速A／DAD6640、数字下变频器AD6620、DSPTMS320C6713的软件无线电接收机硬件结构；最后介绍软件无线电接收机中的DSP的软件程序编写、软件无线电接收机调试方法及实验结果分析。1软件无线电概述软件无线电是一种以现代通信理论为基础，以数字信号处理为核心，以微电子技术为支撑的无线通信体系结构。移动通信的最终目标是实现任何人可以在任何地点、任何时

2、间与其他任何人进行任何方式的通信，软件无线电就是实现这一日标的关键技术，并且代表着未来移动通信的发展方向。软件无线电就是将模块化、标准化的硬件单元以总线方式连接构成通用的硬件平台，并通过软件加载实现各种无线电通信功能的一种开放式体系结构。软件无线电的天键思想是将A／D、D／A尽可能靠近天线和用软件来完成尽可能多的无线电功能。 将软件无线电技术应用于移动通信领域，设想不需要为每一种新的通信体制重新建网、更换设备，只需在各个基站中建立统一的硬件平台，然后不论是现有的各种通信体制和标准，还是将来出现的新的通信体制和标准，都以软件升级的方式更新换代。需要更

3、新的软件可以通过统一的软件提供商来供给，软件都可以以无线电波的形式从空中下载。使用这样一种理想的软件无线电概念后，所有通信体制和标准的更新，以及不同通信体制之『日J的兼容，都可以通过更换适当的软件来完成，这样既节省了重新建设移动通信网络的费用，又缩短了研究到应用的周期。    软件无线电的主要特点可以归纳如下：    (1)灵活性。软件无线电可以通过增加软件模块，很容易增加新的功能。可以和其他任何电台进行通信，并可以作为其他电台的射频中继，还可以通过无线加载来改变软件模块或更新软件。    (2)开放性。软件无线电采用了标准化、模块化的结构，其硬件

4、可以随着器件和技术的发展而发展或扩展，软件也可以随需要而不断升级。软件无线电不仅能和新的体制电台通信，还能与旧的体制电台兼容。软件无线电已经成为第二代移动通信系统的关键技术。软件无线电技术可以解决多种通信标准及频谱拥挤的问题，以达到多种通信频段、多种信道调制及多种数据格式的互操作性。第三代移动通信系统具有多模、多频段、多用户的特点，面对多种移动通信标准，采用软件无线电技术对于在未来移动通信网络上实现多模、多频率、不问断业务能力方面将发挥重大作用，如基站可以承载不同的软件来适应不同的标准，而不用对硬件平台改动；基站间可以由软件算法协调，动态地分配信道

5、与容量，网络负荷可自适应；移动台可以自动检测接入的信号，以接入不同的网络且能适应不同的接收时间要求。软件无线电是近年来发展起来的新技术，虽然对它的研究理论上趋于成熟，但是具体实现环节上许多技术问题还需要解决。其中的关键技术概括：(1)开放式总线结构及实现。软件无线电的一个重要特点是其开放性，这主要体现在软件无线电所采用的开放式标准化总线结构上，只有采用先进的标准化总线，软件无线电才能发挥其适应性广、升级换代方便等特点。由于软件无线电的研制国内外部起步不久，在研制开发过程中，必须逐步形成标准化的硬件平台和软件平台，而标准化总线是构筑上述两个平台的奠基

6、石，现有的软件无线电研究和实验系统中一般采用双总线结构，即：控制总线和高速数据总线。控制总线结构如VME总线、PCI总线等，尽可能采用现有的工业标准，以便于利用已有的软件及硬件平台，加快开发速度。高速数据总线结构则是软件无线电体系结构的软件，目前还没有形成标准，世界各国都在努力研究，以期得到适合软件无线电高速数据处理的总线结构标准。(2)智能天线技术。天线部分是软件无线电不可替代的硬件出入口，只能靠硬件本身来完成，不能用软件加载来实现其全部功能。但是软件无线电由于其具有智能的、可编程的数字信号处理核心，所以可以充分利用这一优势，对固定天线接收下来的

7、信号进行优化组合，达到提高信噪比、抑制同信道干扰、增大系统容量的目的。固定天线与数字信号处理核心的结合，构成了可以动态配置的天线特性，即智能天线。软件无线电这部分的要求包括：无线能覆盖所有的工作频段；能用程序加载的方法对功能及参数进行设置。(3)高速A／D技术。软件无线电对A／D要求是非常高的。对它们的要求主要包括采样速率和采样精度。采样速率主要由信号带宽决定，因为软件无线电系统的接收信号带宽较宽，而采样速率一般要求大于信号带宽的2.5倍，因此采样率较高；采样精度要求在80dB的动态范围内不能低于12位。除了进一步提高器件性能外，还可采取多个ADC

8、并联使用的方法。(4)数字下变频技术。数字下变频(DDC，DigitalDownConverter)是A／D后首先要完成的