基于SB3500软件无线电平台的OFDM通信系统设计与实现

软件无线电原理与应用思考题

《软件无线电原理与应用》思考题第1章概述 1．软件无线电的关键思想答：A/D 、D/A 尽量靠近天线 a) 用软件来完成尽可能多的功能 2．软件无线电与软件控制的数字无线电的区别答：软件无线电摆脱了硬件的束缚，在结构通用和稳定的情况下具有多功能，便于改进升级、互联和兼容。而软件控制的数字无线电对硬件是一种依赖关系。 3．软件无线电的基本结构答：书上第5页第2章软件无线电理论基础 1．采样频率(fs)、信号中心频率(fo)、处理带宽(B)及信号的最低频率(f L )、最高频率(f H )之间的关系，最低采样频率满足的条件答：带通采样解决信号为（f L ~f H ）上带限信号时，当f H 远远大于信号带宽B 时，若按奈奎斯特采样定理，其采样频率会很高，而采用带通信号则可以解决这一问题，其采样频率12n 4f 12n )f f (2f 0H L s +=++= ，n 取能满足2B f S ≥的最大正整数，B 2 12n f 0+=。 2．频谱反折在什么情况下发生，盲采样频率的表达式答：带通采样的结果是把位于（nB ，(n+1)B ）不同频带上的信号都用位于（0,B ）上相同的基带信号频谱来表示，在n 为奇数时，其频率对应关系是相对中心频率反折的，即奇数带上的高频分量对应基带上的低频分量，且低频高频对应高频分量。盲区采样频率的表达式为： S Sm f 12n 22m f ++= m 取0，1，2，3……的盲区，当取n=m+1时，S Sm f )3 2m 11(f +-= 3．画出抽取与内插的完整框图，所用滤波器带宽的选取，说明信号处理中为什么要采用抽取与内插，抽取与内插有什么好处答：抽取内插的框图见24页。其中抽取滤波器带宽D /π，内插滤波器带宽I /π。图像

无线通信系统的基本工作原理

前言: 无线通信(Wireless communication)就是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式,近些年信息通信领域中,发展最快、应用最广的就就是无线通信技术。在移动中实现的无线通信又通称为移动通信,人们把二者合称为无线移动通信。无线通信主要包括微波通信与卫星通信。微波就是一种无线电波,它传送的距离一般只有几十千米。但微波的频带很宽,通信容量很大。微波通信每隔几十千米要建一个微波中继站。卫星通信就是利用通信卫星作为中继站在地面上两个或多个地球站之间或移动体之间建立微波通信联系。一、无线通信系统的类型按照无线通信系统中关键部分的不同特性, 有以下一些类型: 1、按照工作频段或传输手段分类, 有中波通信、短波通信、超短波通信、微波通信与卫星通信等。所谓工作频率, 主要指发射与接收的射频(RF)频率。射频实际上就就是“高频”的广义语, 它就是指适合无线电发射与传播的频率。无线通信的一个发展方向就就是开辟更高的频段。 2、按照通信方式来分类, 主要有(全)双工、半双工与单工方式。 3、按照调制方式的不同来划分, 有调幅、调频、调相以及混合调制等。 4、按照传送的消息的类型分类, 有模拟通信与数字通信, 也可

以分为话音通信、图像通信、数据通信与多媒体通信等。各种不同类型的通信系统, 其系统组成与设备的复杂程度都有很大不同。但就是组成设备的基本电路及其原理都就是相同的, 遵从同样的规律。本书将以模拟通信为重点来研究这些基本电路, 认识其规律。这些电路与规律完全可以推广应用到其它类型的通信系统。二、无线通信系统的基本工作原理无线通信系统组成框图各部分作用: 1信息源:提供需要传送的信息 2变换器:待传送的信息(图像、声音等)与电信号之间的互相转换 3发射机:把电信号转换成高频振荡信号并由天线发射出去 4传输媒质:信息的传送通道(自由空间) 5接收机:把高频振荡信号转换成原始电信号 6受信人:信息的最终接受者

无线对讲系统设计方案

· 温州万象城项目数字无线对讲系统方案设计单位：河南讯罗通信技术有限公司日期：2013年07月14日

1．工程概况描述华润万象城项目建设内容包括多栋高层住宅及地下室。。为保障温州万象城项目内部运营管理工作的有序和安全，无线通信系统是必不可少的通信平台，系统为万象城安保部门、保洁部门和工程管理部门等部门提供清晰保真的移动中的语音交流及覆盖整个万象城内部和周边的通信范围，使得内部人员可即时有效的进行工作的安排和协调，同时也大大提高了万象城安全保障的能力。本次方案旨在根据温州万象城项目的招标要求及业主使用上的特点，结合建筑的结构特性，遵循当地无线电管理局相关的规范，提供一套可靠有效的无线对讲机覆盖系统建设方案。 1.1需求分析根据业主的招标要求及对讲机覆盖系统建设的特点，我们认为系统应满足以下几点： ?设计的对讲机覆盖系统的覆盖区域为万象城的地下室、裙房及主楼标准层的客房区域及救生楼梯和电梯箱体内，室外建筑红线范围以内； ?系统设计要求两个数字信道主机提供四组频道供安保部、工程部、保洁部及管理等部门使用，四个频道同时在线，互相可切换通信的工作频道，并不会互相产生干扰; ?本系统设计采用的频率为当地无线电管理局获得许可，并可在建成后获得系统使用许可证； ?整个对讲机覆盖系统采用室内吸顶天线和同轴电缆组成的室内无源分布系统来实现信号的覆盖； 1.2系统设计依据 ?温州万象城项目使用部门要求； ?最新工信部666号文件：150MHZ、400MHZ专用对讲机信道间隔由25KHZ调整为12.5KHZ，每个信道可安排一或两个时隙；按照《150MHZ、400MHZ频段数字对讲机设备无线射频技术指标》对该频段内数字对讲机设备进行无线电发射型号核准，同时自2010年1月1日起，停止对该频段内模拟对讲机设备的型号核准，已取得型号核准证的模拟对讲机设备，在型号核准证到期后，不再予以办理延期手续； ?国家无线电管理局室内覆盖系统设计的标准和规范； ?国家无线电管理委员会，国无管[1994]19号文《关于公众数字蜂窝移动通信系统使用频段的通知》； ?中华人民共和国国家标准《电磁辐射防护规定》（国标GB8702-88）； ?GB/T 50311-2000建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范； ?YD/T 926.1-1997大楼通信综合布线系统第一部分总规范； ?YD/T 5082-99建筑与建筑群综合布线系统工程设计施工图集； ?参考以往大量室内覆盖系统的案例基础上，并结合温州万象城项目区域的系统设计，尽力避免了以往设计中出现的问题，采用可靠的技术和材料以提高此次设计中系统地合理性和稳定性。 1.3设计原则 ?在保证系统覆盖信号的质量的前提下，尽可能降低工程造价成本，采用适宜的线缆及器件。 ?设计避免施工的难度：尽量在设计时考虑施工过程中，原器件安装牢固，馈线的铺设简便、易行，保证施工时最小程度破坏楼宇结构和美观，确定合理的走线方式。 ?场强与信号情况：设计中尽量作到室内场强均匀，并有足够的边缘信号强度，合理选择天线的类型和规划天线的输出功率及布放位置，使在满足设计要求达到良好的均匀覆盖同时，采用的天线数量最少。 ?控制信号泄漏：为建立较完美的无线覆盖网络，在设计时兼顾边缘场强的计算，保证不会产生明显的信号泄漏，同时覆盖网络必须对外界的干扰小,并且不易受到其他同类设备的干扰。

软件无线电(个人整理)

1. 软件无线电是什么
无线通信在现代通信中占据着极其重要的位置，几乎任何领域都使用无线通信，包括有商业、气象、金融、军事、工业、民用等。我们可从通信系统、调制方式、多址方式等几方面可看到无线通信系统种类的繁多。类别通信系统调制方式多址方式种类
卫星通信系统、蜂窝移动通信系统、无线寻呼系统、短波通信系统、微波通信系统等 AM、FM、LSB、USB、ISB、FSK、PSK、MSK、GMSK、QAM 等时分多址（TDMA）、频分多址（ FDMA）和码分多址（CDMA）等
各种通信系统由于自身的特点而适用于各种特定的场合，例如：短波电台适合远距离，其所需的发射功率不大，传输的“中继系统” —电离层不会被摧毁；卫星通信能传播高质量的信息，所能提供的频带很宽微波通信抗干扰能力强，适合大量的数据传输，但只能在点与点之间传输，传输距离又有一定的限制由于无线通信的设备简单、便于携带、易于操作、架设方便等特点，在军事和民用通信领域中都是不可缺的重要通信手段。然而，电台往往是根据某种特定的用途而设计的，功能单一，有些电台的基本结构相似，而信号特征差异很大。比如，工作的频段不同，调制方式不同，波形结构不同，通信协议不同，数字信息的编码方式、加密方式不同等等。电台之间的这些差异极大地限制了不同电台之间的互通互连。经过几十年的发展，无线通信已有很大的发展，通信系统由模拟体制不断向数字化体制过渡，因此是否可能在数字化体制础上一个电台能满足多调制方式和多址方式，从而根椐需要构成多种通信系统呢。我们先看一下一个数字蜂窝网接收站, 显示在图 1 中。（注意：为了说明软件无线电的概念，这里给出了无线电的接收装置部分）。
图 1：窄带无线接收装置

软件无线电中的射频电路设计方案

能力拓展训练任务书学生姓名：王旋专业班级：信息SY0801 指导教师：艾青松工作单位：信息工程学院题目: 软件无线电中的射频电路设计方案课程设计目的：（1）安排学生进行与专业有关的综合性设计和研究，开展专题调研、探索、研究和设计，培养学生综合应用所学知识分析问题、解决问题的能力；（2）锻炼学生查询文献资料、灵活运用知识、有效开展科学研究的能力；（3）提高学生的综合素质。根据本专业需求和特点，需要在通信专业知识、实验技能和研究能力方面进行综合提高，使学生对专业综合及专业前沿知识有较为全面的了解和掌握，能够运用相关仪器和软件进行实验和模拟分析专业问题。课程设计内容和要求软件无线电中的射频电路设计方案初始条件：（1）鉴主15楼“通信实验室一”MBC-5W移动通信实验箱，鉴主13楼THEX-1型现代通信原理与技术实验平台；（2）Matlab，Protel等；（3）武汉理工大学图书馆及图书馆网站上的“电子资源导航”。时间安排：指导教师签名：2011年月日系主任（或责任教师）签名：2011年月日

摘要.................................................................................. I ABSTRACT ............................................................................. II 1软件无线电简介.. (1) 2射频前端收发模块 (1) 2.1放大器 (2) 2.2混频器 (2) 2.2.1增益 (3) 2.2.2噪声 (3) 2.2.3线性范围 (3) 2.2.4失真 (4) 2.2.5阻抗匹配 (4) 2.3振荡器 (4) 2.4振荡器的原理 (5) 2.4.1振荡器的分类 (5) 2.4.2双端口负阻振荡器的分析 (5) 2.4.2.1 S参数分析法 (5) 2.4.2.2 起振条件 (5) 2.4.2.3 输出功率 (6) 2.4.3压控振荡器的设计 (7) 2.4.4振荡电路形式的选择 (7) 2.4.5电路的结构与分析 (9) 3压控振荡器电路的仿真分析 (10) 3.1 ADS软件的运用 (10) 3.1.1 ADS简介 (10) 3.1.2 ADS的基本结构 (10) 3.2压控振荡器性能分析 (11) 3.2.1振荡性能 (11) 3.2.2仿真分析 (12) 4 总结 (16) 5参考文献 (17)

GPRS无线通信系统设计方案

MSC1210的GPRS无线通信系统设计引言近年来,通信技术和网络技术的迅速发展,特别是无线通信技术的发展,使得电力系统的自动化程度进一步提高。GSM网络出现后，技术人员很快把GSM模块嵌入到各种仪表仪器中，如多功能电能表、故障测录仪、抄表系统和用电负荷监控等，从而使这些仪表仪器具有远程通信功能。 GPRS是在现有GSM系统上发展出来的一种新的数据承载业务,支持TCP/IP协议，可以与分组数据网（Internet等）直接互通。GPRS无线传输系统的应用围非常广泛，几乎可以涵盖所有的中低业务和低速率的数据传输，尤其适合突发的小流量数据传输业务。本文设计的GPRS无线通信模块，嵌了TCP/IP协议，采用工业级的GPRS模块，适用于单片机数据采集传输系统没有TCP/IP协议栈，但使用串口通信的情况。 1 GPRS通信原理及应用特点 1.1 GPRS简介 GPRS是通用无线分组业务（General Packet Radio System）的缩写，是介于第二代和第三代之间的一种技术，通常称为2.5G。GPRS采用与GSM相同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、跳频规则以及相同的TDMA帧结构。因此，在GSM系统的基础上构建GPRS系统时，GSM系统中的绝大部

分部件都不需要作硬件改动，只需作软件升级。有了GPRS，用户的呼叫建立时间大大缩短，几乎可以做到“永远在线”。此外， GPRS是以营运商传输的数据量而不是连接时间为基准来计费，从而令每个用户的服务成本更低。 1.2 基本工作原理 GPRS是在原有的基于电路交换（CSD）方式的GSM网络上引入两个新的网络节点： GPRS服务支持节点(SGSN)和网关支持节点（GGSN）。SGSN和MSC在同一等级水平，并跟踪单个MS的存储单元实现安全功能和接入控制，并通过帧中继连接到基站系统。GGSN支持与外部分组交换网的互通，并经由基于IP的GPRS骨干网和SGSN连通。图1给出了GPRS与Internet连接原理框图。 GPRS终端通过接口从客户系统取得数据，处理后的GPRS分组数据发送到GSM基站。分组数据经SGSN封装后，SGSN通过GPRS骨干网与网关支持接点GGSN进行通信。GGSN对分组数据进行相应的处理，再发送到目的网络，如Internet或X.25网络。若分组数据是发送到另一个GPRS终端，则数据由GPRS骨干网发送到SGSN，再经BSS发送到GPRS终端。 2 嵌入式GPRS通信系统的实现 2.1 GPRS模块的硬件设计

软件无线电发展现状

<<移动通信>.>>2002年第 4期软件无线电发展现状罗序梅信息产业部电子七所 1 前言 — 软件无线电是实现无线通信新体系结构的一种技术，在经过近几年的发展之后，其重要性和可行性正逐步被越来越多的人所认识和接受。软件无线电技术的重要价值体现在：硬件只是作为无线通信的基本平台，而许多的通信功能则是通过软件来实现的，这就打破了长期以来设备的通信功能实现仅仅依赖于硬件的发展格局。所以有人称，软件无线电技术的出现是通信领域继固定到移动，模拟到数字之后的第三次革命。本文主要介绍全球软件无线电技术研究动态、对实现软件无线电台至关重要的器件技术的发展以及软件无线电台商用前景。 2 全球软件无线电技术研究动态软件无线电技术具有结构的开放性、软件的可编程性、硬件的可重构性以及功能和频段的… 多样性等特点，无论在军事还是在商用通信中都有着巨大的应用潜力。也正是因为这些独特的优势，引发了全球对软件无线电技术的关注和研发热潮。除美国在 90年代初开始实施易通话计划并成功地研制出多功能多频段电台外，欧洲、日本、中国等全球其它地区也纷纷开展了各自的软件无线电技术项目。欧洲委员会已将软件无线电技术列为重要的研发项目，大量与软件无线电技术相关的研究项目正在其 ACTS计划中进行。受潜在的商业利益所驱动，其研究重点集中在第三代标准上，这包括 FIRST（灵活的综合无线电系统和技术）、FRAMES（未来无线电宽频段多址系统）和 · SORT等项目。前两个项目利用软件无线电台样机研究开发下一代无线接口。其中

FIRST项目主要是评估实现软件重构空中接口的问题。目前最公开的工作集中在 RF结构最佳划分方法及数字处理的实现上。 SORT主要是开展有关第三代系统（ UMTS）在地面和卫星接入方面的硬件重构问题的研究，演示灵活而有效的软件可编程电台，实施该项目的目标是：

软件无线电设计1

FPGA及动态可重构技术在软件无线电中的应用摘要：介绍了将现场可编程门阵列（FPGA）专用硬件处理器集成到软件通信体系结构">软件通信体系结构（SCA）中的机制，实现了动态部分可重构技术在软件无线电（SDR）硬件平台中的应用，有效地缩短系统开发周期，提高了硬件资源的利用率。 SDR是使用一个简单的终端设备通过软件重配置来支持不同种类的无线系统和服务(包括2G、3G移动通信系统和WLAN)的新技术。它具有较强的开放性和灵活性，硬件采用标准化、模块化结构，可以随着器件和技术的发展而更新和扩展；软件模块可以进行加载和更改，根据需要不断升级。软件无线电的结构如图1所示，主要分为实时信道数据处理部分、环境管理部分、系统分析和功能强化部分。实时信道数据处理部分包括A/D、D/A、变频、信道分离、调制解调以及码流处理等数据模块。 SDR的核心是联合战术无线电系统JTRS（Joint Tactical Radio System)的SCA规范，它对模块化可编程无线通信系统的硬件体系结构、软件体系结构和安全体系结构以及应用程序接口（API）规范进行了描述，同时引入了嵌入式微处理器系统、总线、操作系统、公共对象请求代理体系（CORBA）、面向对象的软件和硬件设计等一系列计算机技术，并采用了“波形应用”和“资源”可裁剪、可扩充的设计思想，从而保证了软件和硬件的可移植性和可配置性。以接收机为例，SDR中A/D模块之后的部分通过软件来实现。本文在FPGA平台上实现信号的调制解调，以满足高速数字信号处理发展的需求。在Xilinx Virtex2Pro FPGA硬件平台上实现了美国军方短波通信系统标准MIL-STD-188-110B调制解调器，其中引入了动态部分可重构技术，提高了配置速度和硬件资源的利用率。满足SCA规范的波形组件之间通过CORBA总线通信，而FPGA平台的专用处理器要实现对CORBA 的支持比较困难。本文利用SCA规范中的SHP组件兼容性补充协议CP289提出了这一问题的具体解决方案。 1 FPGA的动态部分可重构技术 FPGA的动态可重构技术是指对时序变化的数字逻辑系统，其时序逻辑的发生不是通过调用芯片内不同区域不同逻辑资源的组合实现，而是通过对具有专门缓存逻辑资源的FPGA进行局部或全局芯片逻辑的动态重构而实现。部分重构是指重构器件或系统的一部分，在此过程中，其余部分的工作状态不受影响。 FPGA部分可重构有多种实现方法，较为常用的是基于模块化设计方法和EAPR(Early Access Partial Reconfiguration)设计流程，后者较前者而言，是一种较新的设计方法，并且有相应的软件可以代替命令行方式进行实现，本文采取的就是这种实现方法。图2所示为一个简单的基于EAPR设计流程生成的部分动态可重配置系统。整个系统划分出静态模块和动态模块，之间的通信通过总线宏来进行。该系统通过FPGA板子上的dip开关为输入引脚提供输入数据，确定计数器的初始值。通过下载不同部分的比特流可以实现加、减计数功能的动态切换。计数结果通过值传递模块接到FPGA板子上的LED管脚。整个设计过程可以概括为：

无线通讯系统设计方案

于家堡金融区起步街一期无线通讯系统设计方案

鉴于此项目为钢筋混凝土结构，总体建筑面积较大，且有地下建筑，对无线电信号屏蔽相当严重，使用单机同频对讲方式难以做到在大厦内部保持正常的无线通讯联络，大厦内部尤其地下建筑内存在不少的无线电通讯盲区，故需要采用加装中继台将无线信号释放到整个建筑内部，对讲机在异频模式下工作通过中继台的放大转发从而实现博物馆内部无盲区通讯，具体设计方案如下：一、系统设计要求 1、根据设计任务，整个无盲区系统信号覆盖范围为大厦内部地下和地面各层，同时本系统也可覆盖大厦周边保安巡查范围内。 2、为避免电磁干扰辐射，同时又能获得较好的通讯效果系统采用异频半双工工作方式，采用多天线覆盖，经过定向耦合器、功率分配器合理配臵，将基站输出功率均匀释放至终端即信号增强天线。 3、由于无线对讲系统工作在150M超高频或400M甚高频的频率范围内，信号的传输必须使用专用通讯同轴电缆或者低损馈管，可做到在保证较好的通话质量的前提下，同时又要避免对其它系统造成干扰。 4、由于本无盲区系统主要覆盖博物馆内部区域，频率推荐使用 UHF即400M，其频率特性穿透性好，比较适宜解决建筑屋内部尤其地下建筑内的盲区覆盖。 5、由于无线通讯技术已经发展到数字化时代，为了保证系统的

先进性、可靠性以及节省频率资源的角度考虑，拟采用数字常规系统加以解决。二、MOTOTRBO数字对讲系统与模拟系统相比具有显著的优势，如下： 1、频率优势：可充分利用已有的频率资源。原模拟系统使用25Khz 带宽，而数字系统仅使用原来的一半带宽：12.5Khz； 2、T DMA方式工作：将一路12.5Khz信道分成2个时隙，可同时传递两路话音、互不干扰(相当于原来两套模拟中继台)，可以达 6.25kHz的相同效果，同时减少用户在中继台和设备组合上的投资； 3、清晰话音：数字通信采用数字编码方式，通过纠错编码，能够让接收终端纠正由于射频信号干扰导致的误码，从而在整个覆盖区域实现更稳定一致的语音性能，收到的话音信号总是清晰的；4、降低环境噪声：通过语音编码将语音业务流分解为最重要的部分，然后以少量的比特对它们进行编码，从而压缩语音业务，并且语音编码主要面向人类语音，因此，它可大幅降低背景噪音，具备超强的抗干扰传输能力； 5、数据应用：具有短信息、GPS定位等数据传输功能； 6、保密和排外：具的有更高私密性，不太可能被监听或被非法使用； 7、更长使用时间：同样功率下，由于采用了TDMA技术，它每次呼叫只使用一个时隙，只需要使用发射装臵一半的电量，这让对讲机

【开题报告】水下无线通信系统的设计

开题报告电气工程及自动化水下无线通信系统的设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义水下无线通信主要可以分成三大类：水下电磁波通信、水声通信和水下光通信，它们具有不同的特性及应用场合。 1、水下电磁波通信技术的特点与发展众所周知海水据有导电的性质，因而海水对电磁有屏蔽的作用。海水中含有多种带电离子，其中钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、硫酸根离子、碳酸根离子、氯离子、碳酸氢根离子，这8种离子占海水中溶质总量的99％以上，这是使海水成为导体的主要原因。海水的电导率随海区温度、深度、盐度的不同而不同，为3～5S∕m，工程上一般取其平均值：4S∕m，它高于纯水的电导率5～6个数量级。所以对平面电磁波传播而言海水是有耗媒质，这决定了平面电磁波在海水中的传播衰减很大。（1）军用岸对潜艇甚低频单向通信这是一种世界各国家海军传统的军用远程单向通信方式，它从发射到接收的海区之间的传播路径是在大气层中，衰减比较小，但从大气层进人海面再到海面以下一定深度接收点的过程中，电磁波场强就会急剧下降。这就决定了水下电磁波通信只能用于远距离的小深度的水下通信。平面电磁波从大气层进入海面通信的发端在大气层中，其平面电磁波以垂直极化的形式(这是传播损耗较小的传播形式)在海面上传播，其水平磁场在海面感应出水平电场，此水平电场以接近垂直的方向向下传播，最后到达接收点。电磁波从空气中进人海面以下的能量是很少的。所以水下电磁波通信只能用于远距离的小深度的水下通信。如果想将电磁波信号送到较大深度时，就需要适当降低工作频率。（2）军用岸对潜艇超低频单向通信上世纪冷战时期，美国和前苏联分别将岸对潜(艇)单向通信的工作频率，从甚低频的几十千赫兹降到了超低频的100Hz以下，从而实现了100m左右的收信深度。以上两种方式的通信，发射设备的规模宏大，其占地面积以平方千米计，发射机输出功率从几百千瓦到数兆瓦，通信距离可达数千千米甚至超过万米，但收信深度(潜艇能可靠接收信号时艇的水线深度)都较浅，甚低频通信的收信深度仅几米至几十米，超低频通信的收信深度也仅百米左

软件无线电系统综述

软件无线电系统综述 [摘要] 软件无线电的基本思想是以一个通用、标准、模块化的硬件平台为依托,通过软件编程来实现无线电台的各种功能。本文介绍了其系统的软硬件组成和发展情况。 [关键词]软件无线电GNU Radio USRP 一、引言由于无线电系统,特别是移动通信系统的领域的扩大和技术复杂度的不断提高,投入的成本越来越大,硬件系统也越来越庞大。为了克服技术复杂度带来的问题和满足应用多样性的需求,特别是军事通信对宽带技术的需求,提出在通用硬件基础上利用不同软件编程的方法。软件无线电将把无线电的功能和业务从硬件的束缚中解放出来。二、软件无线电系统简介软件无线电的基本思想是以一个通用、标准、模块化的硬件平台为依托,通过软件编程来实现无线电台的各种功能,从基于硬件、面向用途的设计方法中解放出来。功能的软件化实现势必要求减少功能单一、灵活性差的硬件电路,尤其是减少模拟环节,把数字化处理(A/D和D/A变换)尽量靠近天线。软件无线电强调体系结构的开放性和全面可编程性,通过软件更新改变硬件配置结构,实现新的功能。软件无线电采用标准的、高性能的开放式总线结构,以利于硬件模块的不断升级和扩展。上图表示一个典型的软件无线电处理流程图。为了理解无线电的软件模块,首先需要理解和其关联的硬件。在这个图中的接收路径上,能够看到一个天线,一个RF前端,一个模拟数字转换器ADC和一堆代码。ADC是一个连接连续模拟的自然世界和离散的数字世界的桥梁。三、软件无线电软件平台GNU Radio GNU Radio是一种运行于普通PC上的开放的软件无线电平台,其软件代码设计完全公开。基于该平台,用户能够以软件编程的方式灵活地构建各种无线应用。 GNU Radio是一个对学习,构建和部署软件定义无线电系统的免费软件工具包。GNU Radio是一个无线电信号处理方案。它的目的是给普通的软件编制者提供探索电磁波的机会,并激发他们聪明的利用射频电波的能力。它提供信号运行和处理模块,用它可以在易制作的低成本的射频(RF)硬件和通用微处理器上实现软件定义无线电。这套套件广泛用于业余爱好者,学术机构

无线通讯系统设计方案

无线通讯系统设计方案目录 1 概述 2 2 KT106系统技术优势 3 3 系统组成 4 4 传输平台 5 5 组网方式 6 6 设备部署 6 7 系统主要功能9

1概述长久以来，国内外矿井的无线通讯技术一直停留在窄带低速范围内，普遍存在设备复杂、功能单一、无法复用通道，重复布线的问题。重庆分院在进行大量的前期调研、资料收集、分析研究总结的基础上，利用目前国内外成熟的Wi-Fi 技术，结合广泛应用的RFID技术，通过技术改进、本质安全设计，开发出了适应煤矿特殊环境的KT106矿井无线通讯系统。 KT106矿井宽带无线通讯系统作为新一代的矿井无线传输系统，采用Wi-Fi 与RFID技术相结合，在煤矿井下实现了通过一套系统实现语音和人员定位数据传输。是我院最新研究的产品。突破传统系统结构模式，无线通讯及人员定位共用一套传输线路，具有很高的性价比。系统网络结构将采用以工业以太网为主干的星型结合总线型的网络结构方案，以工业以太网交换机作为星型的中心点，基站之间采用串行连接方式。基站同时具有语音通信和定位功能，定位终端包括带定位功能的手机和专用的定位卡两种。系统采用本质安全供电的方式，使设备达到在回风巷道和工作面使用的安全等级和技术要求。本系统通过配套的管理软件、工业以太网、PBX网关等设备，形成一套完整的以矿井工业以太环网为传输主干，无线信号进行空间覆盖的矿井无线通讯系统，使煤矿无线通讯技术跃上一个新的台阶，并处于国内外技术领先水平。本系统是重庆研究院历时5年，经过不断探索和完善，为煤炭行业研制出了能够实现井下无线语音通话功能的最新技术装备，并能够24小时对煤矿出入井人员进行实时跟踪监测和定位，随时清楚掌握每个人员在矿井下活动轨迹，是煤矿最新一代安全生产管理系统。 KT106无线通讯系统结构如下：

基于DSP的软件无线电系统设计与实现

基于D S P的软件无线电系统设计与实现Revised on November 25, 2020

基于DSP的软件无线电系统设计与实现 1 引言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电通信体系结构。它将模块化、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[1]。将软件无线电技术应用于移动通信领域，能够大量节省改造移动通信网络的费用，又缩短了研究到应用的周期。软件无线电的关键技术包括：开放式总线结构及实现、智能天线技术、高速A/D技术、数字上/下变频技术，高速数字信号处理技术、信令处理技术[2]。本文在分析软件无线电基础上设计，采用TMS320VC54X系列DSP芯片与软件结合，通过基本电路和扩展电路并辅以相应的软件设计实现无线电通信功能，并设计了标准串行接口使之可同多种通信终端连接，具有很高的实用性。 2 软件无线电结构软件无线电的核心思想是将A/D、D/A尽可能地靠近天线，尽早地将天线接收下来的模拟信号数字化，DSP对 A/D转换后的数字信号进行同步提取（载波恢复、时钟恢复和帧同步）、信号调制样式的自动识别、信道解码、信源解码、信号特征提取。理想的软件无线电结构如图1所示，

其中接收机部分是对无线电接收到射频信号直接进行全宽带A/D转换，转换后的高速数据流送DSP处理，最后由窄带D/A转换为语音、数据或者图像输出。图1 理想的软件无线电接收结构然而，由于目前A/D器件采样率、输入带宽无法满足所述软件无线电结构要求，而且后续的DSP也无法实时处理大量的高速数据流，在实际应用中，软件无线电主要采用折中方案，主要是：一方面把射频信号通过混频搬移到中频带通采样，使得A/D采样率、输入带宽满足系统要求；另一方面是在DSP前加数字下变频器[3][4]。 3 系统总体设计方案根据以上分析，并根据软件无线电的功能要求，主要包括以下几部分：射频处理（含天线）前端、高速A/D、D/A、数字上/下变频器、数字信号处理部分（DSP）以及外围接口电路。（其设计框图如图2）主要器件的部分的功能如下：（1）DSP5416模块：以TMS320VC5416 高性能定点DSP 为整个系统的核心，采用流水线指令执行结构和相应的并行处理结构控制系统的运行并完成全部基带处理功能，如信号检测、同步获取、解调等基本功能，还要完成加密、纠错、均衡等功能。

软件无线电(software radio)

概要软件无线电的基本思想是以一个通用、标准、模块化的硬件平台为依托，通过软件编程来实现无线电台的各种功能，从基于硬件、面向用途的电台设计方法中解放出来。功能的软件化实现势必要求减少功能单一、灵活性差的硬件电路，尤其是减少模拟环节，把数字化处理（A/D和D/A变换）尽量靠近天线。软件无线电强调体系结构的开放性和全面可编程性，通过软件更新改变硬件配置结构，实现新的功能。软件无线电采用标准的、高性能的开放式总线结构，以利于硬件模块的不断升级和扩展。软件无线电（software radio）在一个开放的公共硬件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。理想的软件无线电应当是一种全部可软件编程的无线电，并以无线电平台具有最大的灵活性为特征。全部可编程包括可编程射频（RF）波段、信道接入方式和信道调制。一般说来，SWR就是宽带模数及数模变换器（A/D及D/A）、大量专用/通用处理器、数字信号处理器（Digital Signal Proicesser，DSP）构成尽可能靠近射频天线的一个硬件平台。在硬件平台上尽量利用软件技术来实现无线电的各种功能模块并将功能模块按需要组合成无线电系统。例如：利用宽带模数变换器（Analog Digital Converter，ADC），通过可编程数字滤波器对信道进行分离；利用数字信号处理技术在数字信号处理器（DSP）上通过软件编程实现频段（如短波、超短波等）的选择，完成信息的抽样、量化、编码/解码、运算处理和变换，实现不同的信道调制方式及选择（如调幅、调频、单边带、跳频和扩频等），实现不同的保密结构、网络协议和控制终端功能等。在目前的条件下可实现的软件无线电，称做软件定义的无线电（Software Defin ed Radio，SDR）。SDR被认为仅具有中频可编程数字接入能力。发展历史无线电的技术演化过程是：由模拟电路发展到数字电路；由分立器件发展到集成器件；由小规模集成到超大规模集成器件；由固定集成器件到可编程器件；由单模式、单波段、单功能发展到多模式、多波段、多功能；由各自独立的专用硬件的实现发展到利用通用的硬件平台和个性的编程软件的实现。 20世纪70～80年代，无线电由模拟向数字全面发展，从无编程向可编程发展，由少可编程向中等可编程发展，出现了可编程数字无线电（PDR）。由于无线电系统，特别是移动通信系统的领域的扩大和技术复杂度的不断提高，投入的成本越来越大，硬件系统也越来越庞大。为了克服技术复杂度带来的问题和满足应用多样性的需求，特别是军事通信对宽带技术的需求，提出在通用硬件基础上利用不同软件编程的方法。20世纪80年代初开始的软件无线电的革命，将把无线电的功能和业务从硬件的束缚中解放出来。 1992年5月在美国通信系统会议上，Jeseph Mitola（约瑟夫·米托拉）首次提出了“软件无线电”（Software Radio，SWR）的概念。1995年IEEE通信杂志（Comm unication Magazine）出版了软件无线电专集。当时，涉及软件无线电的计划有军用的SPEAKEASY（易通话），以及为第三代移动通信（3G）开发基于软件的空中接口计划，即灵活可互操作无线电系统与技术（FIRST）。

无线通信系统设计报告

试题编号D 单工无线通信系统设计报告学校哈尔滨工程大学姓名刘希胜姓名朱梅冬姓名张静

目录一.摘要和关键词 (3) 1.摘要 (3) 2.关键词 (3) 二. Abstract and Key Word (3) 1.Abstract (3) 2.Key Word (3) 三.设计任务及要求 (4) 1.设计任务 (4) 2.设计要求 (4) 2.1基本要求 (4) 2.2发挥部分 (4) 3.说明 (4) 4、评分标准..........................错误！未定义书签。四．方案比较与论证.. (4) 1.调制方式选择 (4) 1.1调幅方式 (5) 1.2调频方式 (5) 1.3调相方式 (5) 2．调谐方式选择 (5) 2.1电压调谐方式 (5) 2.2 PLL频率合成方法 (5) 五．系统设计 (6) 1.系统简介 (6) 2、发射机电路 (6) 3、锁相环电路 (7) 3.1本振部分 (7) 3.2 下面讨论环路滤波器的设计 (8) 4、接收机电路 (10) 六、系统的组装与测试 (10) 1．系统的组装 (10) 2．测试方法与测试数据 (10) 2.1测试仪器 (10) 2.2锁相环的测试 (11) 2.3发射机的调试 (12) 2.4接收机的调制 (12) 2.5 联机调试连接图 (12) 七、参考文献： (13)

单工无线呼叫系统设计报告一.摘要和关键词 1.摘要本单工无线呼叫系统以MC2833组成的单片调频发射系统作为主站,采用以MC3362作为核心的单片调频接收机作为从站,并且由锁相环频率合成器(PLL)提供高精度的本振。电路能较小失真的传输语音和输入波形信号，具有很高的带负载能力，由于增加了一些小的端子，不仅实现了题目的基本要求，也使得连接变得简单，并且性能稳定。 2.关键词频率合成器,调频接收机,发射机二. Abstract and Key Word 1.Abstract In the design,MC2833 and MC3362 is applied as the transmiter and receiver,respectivelly .Meanwhile,the frequency synthesizer PLL is employed to implement local oscillator with high stability .Circuit can light distorted transmission pronunciation input and wave form signal .Except this ,the ability of leading load is very high,.As we increased some little terminals on it, this make it simple to connect to. And the performance is steady. The design basic targets demanded are ideally realized. 2.Key Word frequency synthesizer,transmitter,receiver

软件无线电.期末考试

1.什么是软件无线电？软件无线电的特点是什么？定义：软件无线电是多频带无线电，它具有宽带的天线、射频转换、模/数转和数/模变换，能支持多个空中接口和协议，在理想状态下，所有方面（包括物理空中接口）都可以通过软件定义。软件无线提供了一种建立多模式、多频段、多功能无线设备的有效并且相当经济的解决方案，可以通过软件升级实现功能提高特点：多频带/多模式/多功能（M3）工作：多频带是指软件无线电可以工作在很宽的频带范围内；多模式是指软件无线电能够使用多种类型的空中接口，其调制方式、编码、帧结构、压缩算法、协议等可以选择；多功能是指采用相同的无线电设备用于不同的应用中。具有可重配、重编程能力：可重配置是指系统的操作软件（包括程序、参数以及处理环境的软件方面）或硬件（处理环境的硬件方面）的改变。软件无线电采用多个软件模块在相同的系统上可实现不同的标准，只需要选择不同的模块运行就可实现系统的动态配置。所需要的模块可以通过空中接口或人工下载获得并升级。功能的灵活性：软件无线电的功能由软件决定的，软件模块可以通过空中接口或人工下载的方式获得，以增加或改变其无线电功能，因此其功能的使用和配置非常方便、灵活。结构的开放性：软件无线电的结构分为硬件和软件两大部分。这两大部分都具有模块化和标准化的特点，是一种开放式的体系结构，使得研制、生产和使用各环节可以共享已有成果，共同推进软件无线电技术的发展。 2.无线电技术经历了或正在经历哪几个阶段？各有什么特征？第0级：数字硬件无线电。系统不能做任何修改，系统操作由开关、拨号盘和按钮等来完成。第1级：软件控制无线电。系统通过软件实现控制功能，但是在不改变硬件的条件下，软件控制无线电设备是不能改变像频带或调制方式这样的特征参量的。第2级：软件定义无线电。系统使用软件对调制、宽/窄带、安全、波形产生和检测等方面的具体应用技术和参数进行控制，不需要对硬件做任何修改，但通常收到频带的约束，依然存在模拟部分，比如还有射频或中频电路。尽管前端的带宽是个限制因素，但由于SDR 能够提供宽带和窄带两种操作中的多种调制技术，因为利用软件可以控制相当宽的频带范围。SDR能够存储大量的波形或空间接口，并可以通过软件下载来添加新的内容。第3级：（理想的）软件无线电。系统完全可以编程，在接收端或发射端无需任何下变频或上变频转换，将天线前段的输入/输出直接接入ADC/DAC，消除了大部分模拟部件，从而降低了失真和噪声，但仍然受到一定的频率约束。第4级：终极软件无线电。这种软件无线电没有外置天线、运行频率或带宽的限制，完全可编程，同时支持广泛的频率和功能，能够快速实现空中接口的检测和转换。 3.为什么软件无线电一定要采用“硬件通用化”的设计准则？在软件无线电中是如何体现“硬件通用化”这一设计思路的？体系结构：为了让软件和硬件下的用户独立，是系统功能软件化的前提。设备生产商：满足设计指标，使生产专业化、批量化，提高生茶效率，降低生产成本。运营商：降低维护成本，维护难度，建设成本。硬件开发商：继承性，重用性更好。从而减少重复劳动提高研发效率消费者：减少重复投资 4.你是如何理解软件无线电“功能软件化”这一本质特征的？为什么软件无线电的功能可以采用软件来实现？

煤矿井下无线通讯系统设计方案

煤矿井下无线通讯系统设计方案工程概况 1、概述：针对矿区信息化建设需求，XX设备有限公司根据多项技术对比论证结果，以及现场实地勘察，研制了基于统一标准的工业以太网结构的通讯系统。本系统以光纤有线网络为骨干，以无线网络为延伸，在井下设立若干基站，通过无线通讯手段，从而实现生产调度管理及信息交流等功能。并为实现位置监测与管理、数字化视频监控以及各种井下传感器数据的统一采集与综合处理，提供了一个共用的平台，为实现语音、定位、视频、数据的多网合一，以及生产调度、应急救援、安全监控与督察提供了良好的应用基础。 2、系统配置根据要求井下无线通讯系统在井下、地面共计安装( )套基站。其中( )套井上基站。井下基站分布在各大巷重要入出口、采区的顺槽、皮巷、硐室等处。主要工程数量（一）、地面设备安装（1）、井下电源、基站、交换机安装（2）、光纤、电源线的铺设（二）、井下设备安装井下分站安装分布表

(

（三）、具体施工 1、井底主光纤的铺设井下主交换机到机房的主光缆铺设 2、井下基站的安装井下基站的安装固定 3、井下电源的安装井下电源的安装固定 4、各基站到交换机光纤的铺设主要敷设基站到交换机，交换机到交换机之间光纤的铺设。 5、井下电源的取电主要敷设各个电源到取电点的电源线（四）、施工细节施工必须按照标准化矿井建设进行。线缆施工：走线要分清层次，标准挂钩，过顶处特别注意美观、MHYVP1*2*7双绞线缆过顶要用pvc管穿，无挂钩处要亲自打线缆钩。分站安装施工：分站按先期定好位置施工，连接线用pvc管穿，电源尽量安装在变电所内。固定要牢固、美观。二、编制依据

Sora高性能开源软件无线电平台

Sora : 高性能开源软件无线电平台

SORA软件无线电平台是世界上第一款100%基于PC的高性能可编程无线通信系统。它充分发挥了通用处理器（GPP）性能和灵活性，采用软硬件联合优化技术，满足高速信号处理的挑战。可以在通用的PC或者服务器上实时运行无线通信协议，速率可达54Mbps以上。在传统的无线通讯系统，关键底层处理，如PHY层和介MAC层，通常ASIC芯片或者FPGA实现，因为有非常高的计算要求。这种设计更改或升级比较困难，对设计人员硬件水平要求很高，不适合作为科学研究或者算法工程师的研究平台。但是通用处理器（GPP）的软件和硬件系统都不是为了无线通信的信号处理而设计的，因此很难达到高性能的实时通信。例如，非常流行的USRP系列，只能实现8MHz带宽上，100多Kbps 的实时通信。高性能的无线通信对系统有非常严格的需求，主要是以下三个方面： 1. 高速的系统吞吐量包括远端射频头和PHY层协议之间以及PHY层协议内部的模块之间。例如，实现802.11系列协议，单天线需要大约1.2Gbps的吞吐量，如果支持4x4 MIMO应用，那么至少5Gbps以上，这个指标目前对大部分PC都是严峻的挑战。 2. 高强度的计算无线通信的算法需要大量的计算，而且为了保证实时性，很多计算又是突发性的，因此必须充分发挥GPP的性能才能保证。目前主流的GPP都采用多核架构，所以如何将多核的计算能力汇聚起来，实现通信协议对软件开发也是一个挑战。 3. 实时的响应无线通信协议中有很多响应门限，为了保证正常通信，这些响应门限必须满足。因此，低延迟的控制方法也很重要。例如，802.11系列的MAC层协议要在几个微秒内就可以得到响应。这对于PC和操作系统都是很难实现的。