软件无线电技术分析资料.ppt

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1、软件无线电技术分析软件无线电的由来民用：大量现有及新协议的竞争且互不兼容，无线电系统被割据，受地理范围限制，运营商为此投入大量费用，升级困难。欧洲第一代模拟网：加入欧洲邮电会议(CEPT)的16个国家，分别共使用6种不同的制式。这些模拟通信体系的制式，频率各不相同，不能互通、兼容。那些喜欢到邻国旅游的人们，车一出国门电话就不通了，带来了极大的不便。矛盾的核心：互通性到底怎么办？1）军方：设计一种能够使用几种不同协议在多个不同频段上运作的无线电系统，即多频段多模式无线电（MBMMR）在单个机箱内放置支持不同系统的所有硬件，不同系统的切换通过改变硬件

2、设备的激活状态，实质是一种组合无线电系统。其庞大的开支，短暂的寿命，使这种设想并没有发挥多大作用。2）可编程数字无线电系统（PDR）对简单参数可编程，允许某种程度的重构，特别是基带处理过程，但无线电系统的主要功能仍由硬件定义，特别是发射和接收部分。3）软件无线电系统（SDR）将更多的无线电基本功能推延到软件领域，使数据转换过程更加接近天线，射频硬件获得更大的独立性。1992年，MILTRE公司的JosephMitola首次明确提出了软件无线电的概念。其中心思想是：构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台，将各种功能，如工作频段、调制解调类

3、型、数据格式、加密模式、通信协议等用软件来完成，并使A/D和D/A转换器尽可能靠近天线，以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系统。目前，采用开放式系统体系结构（OSA），一种非专利、层次化的体系结构，每个层次公开且有明确定义的接口和标准未来，将数字化处理推延到天线端并实现包括天线在内的所有组件的完全可编程控制。4）感知无线电系统（CognitiveRadio）结合人工智能领域的概念，实现的无线电系统能够对所处的环境有所“感知”。以软件无线电为扩展平台的一种新的智能无线通信技术，它可以感知到周围的环境特征，并自动调整其设备的一些发射和接收

4、参数。具有感知能力的设备能够在时域、频域和空域多维空间，对较宽的频段不断地进行频谱侦听，能够侦测到这些频段内主用户，从而能得知频谱的使用情况。整个过程可以通过“侦听—感知—自适应”的循环来表示，关键技术：无线电传输场景分析、信道状态估计、功率控制、频谱侦测功能、动态频谱分配、抗干扰技术。。。2、软件无线电的特点（1）可重构性：改变无线电系统个性化的能力，编程实现，波形、算法等可重构。（2）灵活性：不用改变体系结构就能适应可重构的能力（3）模块化：对每种功能的封装，增加或替换模块即可改变系统功能。（4）可扩展性：在系统硬件或软件中增加新模块的能力，

5、经得起考验的（future-proof）无线电系统。（5）可复制性和互信道连接性：共享或交换信息的能力（6）开放性3、已开发和正在开发的软件无线电系统（1）SPEAKeasy（2）JTRS（联合战术无线电系统）目标：支持的工作频率范围最初为：2MHz-2GHz；可以通过波形软件进行重构；支持话音、视频和数据的应用；在软件和硬件方面都可扩展；利用商业现货组件；能够与不同的波形、传统的装备以及为不同环境而设计的无线电系统进行互操作。应用环境：机载、固定/舰载、车载、背负、手持实质上是一个无线电系统系列，共享通用的SCA（软件通信体系结构），SCA强调

6、开放式系统体系结构和广泛使用的面向对象的方法。（3）WITS（无线信息传输系统）MOTOLARA开发，JTRS/SDR论坛的第一个具体例证，系列产品：6004/5004/3004,体系结构特点：具有分布式处理环境、分成红边和黑边，由基于CORBA的SCA促成。（4）SDR-3000数字收发机子系统由SpectrumSignalProcessing提供，能够同时支持许多发射和接收信道，每个信道具有独立的空中接口协议，与2G/3G/JTRS等兼容，包括输入输出模块、基带处理机和转换模块。（5）SpectrumWare麻省理工学院启动，考察学术性软件无

7、线电体系结构，研究通用处理器在实现软件无线电系统方面的适应性，两个关键创新：用于处理系统输入输出的机制;创建快捷而简单的实时功能实现所需要的编程环境，其编程环境支持4个方面的适应性：信号环境、内部算法、用户需求、资源可用性。由Vanu公司研究成果的商业化。（6）CHARIOT(适于互操作通信的可变高级无线电系统)弗吉尼亚工学院开发，美国国防高级研究计划局的全球移动信息系统计划的一部分，集中发展3个前沿技术：自适应天线阵、多用户基站和自适应移动接收机。通过创建形式化的结构，在运行环境中使用可重构的硬件实现软件无线电系统，采用3种先进思想：自定义计算

8、设备、基于流的处理和硬件分页。（7）其他：可编程模块化通信系统PMCSAtlanticPaw计划美国海军的数字模块化无线电系统大量具有软