软件无线电的硬件实现课件.ppt

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1、软件无线电硬件平台的基本结构模拟前端宽带A/D和D/A数字上下变频器高速数字信号处理器模拟前端宽带A/D数字下变频器DSP处理器数字上变频器宽带D/A§4.1软件无线电前端电路主要任务：（1）把接收到的信号变换至适合A/D转换器处理的信号频率和电平范围内。（2）把宽带D/A转换器的输出信号转换至能被其他电台接收的频率和电平范围。根据软件无线电的结构不同，前端电路的结构不同。传统模拟接收机的前端电路特点：模拟器件使用较多；滤波器中心频率和带宽通常固定；接收通道中使用较多的窄带滤波器，使得信号幅相畸变

2、较大。带通滤波低噪声放大窄带滤波中放（窄带）窄带滤波中放（窄带）一本振（小步进）AGC二本振中频数字化接收机前端较前一种结构有较大改善，带通滤波器和放大器都是宽带的，而且一本振的频率是大步进的，实现较方便。带通滤波低噪声放大宽带滤波一中放(宽带)宽带滤波二中放(宽带)一本振（大步进）AGC二本振射频数字化结构本结构简洁明了，随着A/D器件的发展，这种结构性能将不断提高。射频前端的接收部分主要由滤波器、放大器、混频器、振荡器、AGC控制等组成。收/发电调滤波放大A/DDSP放大A/D射频前端的典型器

3、件介绍滤波器放大器镜像抑制中频信号的线性化AGC设计4.1.1软件无线电中的电调滤波器电调滤波器的主要技术指标：频段:1.5-4MHz；4-10MHz；10-30MHz；30-90MHz；90-200MHz；200-700MHz；400-700MHz；700-1000MHz;输入输出阻抗：50Ω滤波器通带带觉：中心频率的2％一5％；软件无线电中的电调滤波器电调滤波器的主要技术指标：插入损耗：＜6dB；调谐码：8bits：调谐速度：10us(30MHz以上）30dB带宽软件无线电中的电调滤波器电调滤

4、波器的应用：调谐码：电调滤波器连接：电调滤波器电调滤波器电调滤波器电子开关控制4.1.2软件无线电中的放大器电放大器的工作模式：由于软件无线电的接收通道是宽带的，有时甚至是宽开的，通带内的信号可能有很多，因此，在软什无线电中不能用非线性放大器、而只能用线性放大器。否则就会引起许多非线性产物。宽带放大器中常用前馈(Feedforward)和反馈(Feedback)两种技术。前者主要用于提高放大器的杂波等指标，而反馈用于提高放大器的稳定性和带宽指标。软件无线电中的放大器电放大器的主要技术指标：工作频率

5、范围：指放大器满足各级指标的工作频率范围。放大器实际的工作频率范围可能会大于定义的工作频率范围。功率增益：指放大器输出功率和输入功率的比值，单位常用“dB”。增益平坦度：指在一定温度下，在整个工作频率范围内，放大器增益变化的范围。增益平坦度由下式表示:ΔG=±（Gmax-Gmin）/2dB软件无线电中的放大器放大器增益窗：宽带放大器的增益定义采用增益窗的定义方法（不含窄带功率放大器），是根据放大器允许的最大增益Gmax，放大器允许的最小增益Gmin，放大器的增益波动ΔG等三个增益指标对放大器的增益

6、允许的波动和变化范围作明确定义。软件无线电中的放大器噪声系数：噪声系数是指输入端信噪比与放大器输出端信噪比的比值，单位常用“dB”。噪声系数由下式表示：NF=10lg输入端信噪比/输出端信噪比在放大器的噪声系数比较低（例如NF<1）的情况下，通常放大器的噪声系数用噪声温度（T）来表示。噪声系数与噪声温度的关系为：T=（NF-1）T0或NF=T/T0+1软件无线电中的放大器输入/输出驻波比：微波放大器通常设计或用于50Ω阻抗的微波系统中，输入/输出驻波表示放大器输入端阻抗和输出端阻抗与系统要求阻抗(

7、50Ω)的匹配程度。VSWR=(1+

8、Γ

9、)/(1-

10、Г

11、)；其中反射系数Γ=(Z-Z0)/(Z+Z0)；Z为放大器输入或输出端的实际阻抗；ZO为需要的系统阻抗。软件无线电中的放大器1分贝压缩点输出功率（P1dB）：放大器有一个线性动态范围，在这个范围内放大器的输出功率随输入功率线性增加，这两个功率之比就是功率增益G。随着输入功率的继续增大，放大器进入非线性区，其输出功率不再随输入功率的增加而线性增加，也就是说，其输出功率低于小信号增益所预计的值。通常把增益下降到比线性增益低1dB时的输出功率值定

12、义为输出功率的1dB压缩点，用P1dB表示。软件无线电中的放大器软件无线电中的放大器典型情况下，当功率超过P1dB时，增益将迅速下降并达到一个最大的或完全饱和的输出功率，其值比P1dB大3-4dB。软件无线电中的放大器三阶截点（IP3）：测量放大器的非线性特性的一个颇为流行的方法，是利用两个相距5到10MHz的f1、f2信号加到一个放大器上，此时放大器的输出不仅包含了这两个信号，而且也包含了频率为mf1+nf2的互调分量（IM）。这里称m+n为互调分量的阶数。在中等饱和电平时，通常