软件无线电的关键技术

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1.多频段落转换与宽带射频
对于软件无线电系统的天线,应具有多频段的天线和可编程控制的射频转换功能,在满足天线增益、物理尺寸及价格等方面的基础上,具备有2MHz-3MHz的工作带宽。在无线电工程中没有必要覆盖全频段,而只需覆盖不同频段的几个窗口,因此可采用组合式多频段天线,美国军方的speakeasy就是采用了多套RF天线的方案。对于宽带射频,进行调谐、能量控制、低噪声前置放大器(LNA)的配置也是一项关键技术,可以借助计算机辅助设计(CAD)进行系统的优化设计。
2.宽带A/D部分。
决定宽带模数转换性能的关键是采样及位数。采样速率由信号宽带决定,而量化位数则要求满足一定的动态范围和DSP精度。因为现有的单片ADC无法满足这两点要求,可采用多个ADC并联的方式使用。
3.高速并行的DSP部分。
在系统数字化处理运算中,难度最大的是上下变频、滤波和二次采样,在高速并行的DSP中包括数字基带处理、调制解调、比特流处理以及解码功能等。对于调频和扩频系统,该部分还应有解扩和解跳功能。要实现这一部分功能,就要采用高速并行的DSP组成多处理器的并行运算系统,包括要有更多的多址呼叫、更宽的程序总线和数据总线、单指令多数据、多指令多数据结构及采用超指令结构等,该部分可用专用数字集成电路芯片ASIC(例如美国Harris公司的DDC芯片HS P50016)来实现。
4.离开放性及扩展性的总路线结构。
在传统的系统结构中,一般采用流水线形式,其特点是各功能单元之间用电路相连,若要增加删除或修改某一部分的功能,则与其相应的功能模块都要做出调整,因而该结构不具有开放性。为实现系统中各功能单元互联,组成一个开放的、可扩展的硬件平台,同时具有较高的数据吞吐率。软件无线电系统必须采取一种新的互联结构,其特点是实现比较简单,而且可直接应用多种总线标准(如VME,总线、PCI总线等),目前国内外的一些机构正在研究具备上述特点的、基于总线的互联结构。
5.软件协议和标准。
上个世纪90年代中后期以来,国外正在研究如何实现软件即插即用(Plug&Play),并提出基于。JAVA/CORBA的软件协议和标准。而基于“软件总线”的思想,就是建立一个基于标准、开放、易用的体系结构。所谓“软件总线”与常说的“硬件总线”相类似,是将应用模块按标准做成总线,插入总线就可实现组合式运行,从而支持分布式的计算环境。这种设计思想与软件系统中软件的可重用性是一致的。
6.系统的功耗、体积和成本。
这是软件无线电实现商业化的关键,它的解决很大程度上依赖于硬件工艺水平的发展。

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