现代通信技术之软件无线电论文.docx

合集下载

软件无线电技术在通信领域的应用探讨

软件无线电技术在通信领域的应用探讨

软件无线电技术在通信领域的应用探讨随着科技的不断进步,软件无线电技术在通信领域的应用越来越广泛。

软件无线电技术是指利用软件来完成无线电通信技术中的多种功能,包括信号处理、调制解调、频谱分析等。

本文将就软件无线电技术在通信领域的应用进行探讨,希望能够为读者提供一些有益的信息。

一、软件无线电技术的基本原理软件无线电技术是基于计算机软件的一种无线电通信技术。

它通过软件定义无线电(SDR)平台来实现对无线电信号的处理和控制,可以将模拟信号转换为数字信号,进行数字信号的处理和解调等。

SDR平台由硬件和软件两部分组成,硬件部分主要包括信号采集、数字信号处理和射频发射模块,软件部分主要包括无线电信号处理算法、数字信号处理算法和用户界面等。

1. 无线电频谱监测软件无线电技术可以应用于无线电频谱监测领域。

在现代社会,无线电频谱资源越来越紧张,频谱的分配和管理面临着越来越大的挑战。

通过软件无线电技术,可以实现对无线电频谱的实时监测和分析,为频谱的合理利用和管理提供支持。

利用SDR平台,可以通过软件对接收到的无线电信号进行频谱分析、频谱监测和信道探测等,帮助相关部门对无线电频谱资源进行有效的管理和调度。

2. 无线电通信系统软件无线电技术还可以应用于无线电通信系统中。

利用SDR平台,可以实现对多种无线电通信标准和频率的支持,通过软件定义可以灵活调整无线电通信系统的参数和功能,同时还能够适应新的通信标准和频率的变化。

这种技术可以为无线电通信系统的建设和运营提供更大的灵活性和可靠性,同时也可以带来更多的应用场景和商业机会。

3. 通信安全与保密软件无线电技术在通信安全与保密领域也有着广泛的应用。

利用SDR平台,可以实现对无线电信号的加密解密和安全传输,同时还能够利用软件定义的方式对无线电通信系统进行灵活的安全管理和控制。

这种技术可以为军事、公安、政府和企业等领域提供更加可靠的通信安全保障,以及更加灵活的无线电通信系统管理和维护手段。

软件无线电技术在通信领域的应用探讨

软件无线电技术在通信领域的应用探讨

软件无线电技术在通信领域的应用探讨1. 引言1.1 软件无线电技术概述软件无线电技术是一种利用软件定义的方式来实现无线电信号处理的技术。

相比传统的硬件无线电技术,软件无线电技术具有灵活性高、成本低、功耗低、易于升级和维护等优势。

通过软件定义无线电,可以实现信号处理和通信协议的灵活配置和改变,从而适应不同的通信需求和环境。

软件无线电技术的发展使得通信设备可以更加智能和多功能化,为通信系统的设计和实现提供了更多可能性。

软件无线电技术的核心是使用软件代替传统的硬件电路来实现无线电功能。

通过数字信号处理器(DSP)、通用处理器(CPU)和可编程逻辑器件(FPGA)等技术实现信号的调制解调、滤波、编解码等功能。

软件无线电技术使得通信系统可以更加灵活地适应不同的频段、带宽、调制方式和多址接入技术,从而提高通信系统的性能和效率。

软件无线电技术是一种创新的无线通信技术,具有重要的应用前景和发展潜力。

随着移动通信、物联网、卫星通信等领域的不断发展,软件无线电技术将在未来发挥越来越重要的作用,推动通信领域的进步和发展。

1.2 软件无线电技术在通信领域的重要性软件无线电技术在通信领域扮演着至关重要的角色。

随着科技的不断进步,传统的硬件无线电技术已经不能满足日益增长的通信需求,而软件无线电技术的出现填补了这一空白。

软件无线电技术具有灵活性高、可重构性强、易升级等优点,能够适应不同频谱、不同通信标准和不同通信环境的需求,为通信领域带来了巨大的便利。

在当今数字化、信息化的社会中,通信已经成为人们生活中不可或缺的一部分。

软件无线电技术的应用不仅可以提高通信的效率和质量,还可以拓展通信的范围和应用领域。

从智能手机到物联网设备,从卫星通信到移动通信,软件无线电技术都在不同的领域展现出其重要性和价值。

通过软件无线电技术,我们可以更加方便快捷地进行通信,实现数字化、智能化的生活方式。

软件无线电技术在通信领域的重要性不可低估。

它的应用为通信领域带来了新的发展机遇,为人们的生活带来了更多便利和可能性。

软件无线电技术在通信领域的应用探讨

软件无线电技术在通信领域的应用探讨

软件无线电技术在通信领域的应用探讨软件无线电技术(Software-defined radio,简称SDR)是一种基于软件技术实现的无线通信方式。

与传统的无线电技术相比,SDR具有频段范围广、通信效率高、配置灵活、使用方便等优点。

因此,在现代通信领域中广泛应用,本文将就SDR在通信领域的应用进行探讨。

1. 无线电广播SDR技术已应用于无线电广播中。

传统的广播接收器只能接收固定频段的信号,而SDR接收器可以接收全频段范围内的信号,可以有效提高广播接收器的接收质量和覆盖范围。

此外,SDR还支持数字语音处理和跨平台多频段无线电广播,这使得SDR广播具备了数字化、多样化、覆盖范围更广泛的优点。

SDR技术可应用于GPS、GLONASS、北斗等卫星导航系统中。

传统的导航设备只能接收特定频段的信号,而SDR技术可以在不同频段和不同卫星频段的信号上进行数据处理,增加信号的抗干扰能力和定位精度。

此外,由于SDR可以容易地更改协议和波形等参数,因此可以随时升级定位设备中的无线电协议和波形,以适应不断发展的无线电技术需求。

SDR技术可应用于无线电通信中。

SDR技术可以有效提高无线电通信的频带利用率,降低通信成本,并扩展无线通信的应用场景。

传统的无线电通信需要独立的硬件设备和频带资源,而SDR技术可实现不同协议和波形的共存,且只需要一台通用硬件设备即可支持多种通信协议和波形。

4. 智能交通系统SDR技术可应用于智能交通系统中,提高无线电与交通物联网的连接效率。

智能交通系统中需要大量的实时无线传输数据,这对信道传输的稳定性和传输效率有很高要求。

SDR技术可以利用无线电频谱的资源,对无线电信号进行多样化和数字化处理,增加信号的可靠性和传输效率,更好地支持智能交通系统的连接需求。

总之,SDR技术在无线电领域中具有广泛应用前景。

SDR技术可以提高无线电通信、导航等传统领域的工作效率和质量,同时也可增加智能交通、工业物联网等领域的使用价值和应用范围。

软件无线电技术在通信领域的应用探讨

软件无线电技术在通信领域的应用探讨

软件无线电技术在通信领域的应用探讨随着科学技术的不断发展和进步,无线电技术在通信领域的应用越来越广泛。

而其中一种重要的无线电技术就是软件无线电技术。

软件无线电技术是指利用软件定义的无线电设备进行通信传输和处理的技术方法。

相比传统的硬件无线电技术,软件无线电技术具有更高的灵活性和可编程性,可以适应各种不同的通信标准和需求,因此在通信领域有着广泛的应用前景。

本文将对软件无线电技术在通信领域的应用进行探讨,包括其优势、应用领域以及未来发展趋势。

一、软件无线电技术的优势1. 灵活性:软件无线电技术通过对无线电信号进行数字化处理,可以灵活地适应各种不同的通信标准和频率要求。

而传统的硬件无线电技术需要通过更换硬件设备或者调整参数才能适应不同的通信环境。

2. 可编程性:软件无线电技术的设备可以通过软件的更新和升级来改变其信号处理和调制解调方式,因此具有更高的可编程性和可扩展性。

这使得软件无线电技术的设备可以在不改变硬件结构的情况下适应不同的通信需求,大大降低了设备的更新和维护成本。

3. 高性能:软件无线电技术可以利用最新的数字信号处理算法和技术来提高通信设备的性能,例如提高信号传输速率、减小信号干扰等。

4. 节约能源:由于软件无线电技术的设备可以根据通信需求调整功率和工作模式,因此可以更加高效地利用能源,降低通信设备的能耗。

1. 通讯系统:软件无线电技术可以应用于各种不同类型的通讯系统,包括移动通信、卫星通信、无线局域网等。

通过软件定义的方式,可以提供更好的通信质量和更多的通信功能,满足不同用户的需求。

2. 网络安全:软件无线电技术可以实现对无线电信号的加密和解密,从而保障通信的安全性。

在当今信息安全日益受到关注的背景下,软件无线电技术能够为通信系统提供更好的安全保障。

3. 雷达系统:软件无线电技术可以应用于雷达系统中,通过数字信号处理技术提高雷达系统的探测性能和精度,提高对目标的识别和追踪能力。

4. 智能交通系统:软件无线电技术可以与智能交通系统结合,实现对车辆和行人的识别和跟踪,提高交通系统的智能化程度和安全性。

软件无线电技术在通信领域的应用探讨

软件无线电技术在通信领域的应用探讨

软件无线电技术在通信领域的应用探讨软件无线电技术是指使用软件定义的方式来实现无线电通信系统。

与传统的硬件无线电技术相比,软件无线电技术具有灵活性、可重构性和升级性的优势,使得无线通信系统的设计和实现更加便捷和高效。

本文将探讨软件无线电技术在通信领域的应用。

在无线通信系统的设计中,软件无线电技术可以使得系统的功能更加灵活。

传统的硬件无线电设备通常具有固定的发送和接收功能,难以自由配置和扩展。

而软件无线电技术可以通过软件的编程和配置来实现不同的功能,例如支持不同的协议、调制解调方式和频段。

这样的灵活性使得无线通信系统可以适应不同的场景和需求,提供更好的服务。

软件无线电技术的可重构性使得无线通信系统的维护和升级更加方便。

传统的硬件无线电设备通常需要更换硬件模块或设备来升级系统功能。

而软件无线电技术可以通过软件的更新和升级来实现新的功能或改进性能。

这样的可重构性不仅节省了成本,而且提高了系统的可靠性和可持续发展能力。

软件无线电技术的协议兼容性使得无线通信系统更加互通和兼容。

传统的硬件无线电设备通常使用专有的协议和标准,不同厂商的设备之间难以互联互通。

而软件无线电技术可以通过软件来实现不同协议和标准的兼容,实现不同设备之间的互联互通。

这样的协议兼容性不仅提高了无线通信系统的互操作性,而且促进了无线通信技术的发展和创新。

软件无线电技术的功率和频谱管理使得无线通信系统更加高效和可靠。

传统的硬件无线电设备通常需要固定分配频率和功率来进行通信,导致频谱资源的浪费和干扰的产生。

而软件无线电技术可以通过动态调整频率和功率来实现频谱资源的高效利用和干扰的抑制。

这样的功率和频谱管理不仅提高了无线通信系统的容量和覆盖范围,而且减小了无线通信对环境和其他无线设备的干扰。

软件无线电技术在通信领域具有广泛的应用前景。

通过灵活的功能配置、可重构的系统升级、协议兼容的互通和高效的功率频谱管理,软件无线电技术使得无线通信系统更加灵活、方便和高效,为无线通信技术的发展和创新提供了重要的支持和推动。

软件无线电论文

软件无线电论文

软件无线电在当前民用领域的应用ZA(电子科学XX学院;学号:XXXX;专业:通信工程)软件无线电(SDR)是一个标准化、模块化、开放式的平台,以硬件作为基础,用软件来操纵硬件实现尽可能多的无线通信功能,且通过改变软件来改变平台功能,最大可能的减少硬件数量和复杂程度,极具灵活性和集中性。

自上个世纪末由美军提出以来,在军事通信领域引发热潮,如今软件无线电又由于自身巨大优势,在民用领域大放异彩,走进千家万户。

移动通信是通信领域的一块大蛋糕,网络从最早的GSM,再到CDMA2000、TD-SCDMA和WCDMA,如今已经发展到了4G时代,即FDD-LTE和TDD-LTE,这么多代、这么快的升级换代出现了一系列的问题,2G、3G、4G基站设备,不同制式的网络受限于硬件壁垒导致网络互不兼容,客户体验差。

软件无线电在民用领域的应用主要有以下几个方面:(一)3G、4G技术中的应用在我国自行提出的TD-SCDMA第三代移动通信标准中,就利用了软件无线电技术完成了设计,可以说软件无线电是中国移动3G技术的核心。

典型的技术手段有:智能天线技术、多用户检测技术。

而在4G中,软件无线电技术则得到更为广泛的应用。

4G技术对兼容性提出了进一步的要求,这就需要多模式集成。

而软件无线电是解决这一问题的重要手段。

(二)多频段多模式移动电话通用手机随着4G时代的来临,LTE多频多模手机不断问世。

新一代的智能手机要求在2G、3G模式基础上增加支持LTE模式及相应的工作频段,并实现国际漫游。

这样一来,频段总量就接近40个。

这引发了内部RF天线尺寸与功耗过大的问题。

这对于射频前端器件提出了更高的要求,目前,芯片商与系统厂商开始采用日益成熟的SDR技术,希望通过软件编程功能,自动侦测并切换用户所在地的最佳LTE频段。

(三)多频段多模式基站基站是移动通信网的基础。

目前各种网络混杂,基站覆盖不全,一方面建设基站成本很高,一方面运营商各自为政,基站建设浪费资源很多。

软件无线电技术

软件无线电技术

软件无线电技术在现代的通信系统中,无线电技术是至关重要的一种通信技术。

随着技术的不断提高,传统的硬件无线电技术已经不能满足人们的需求,软件无线电技术应运而生。

在这篇文章中,我们将深入了解软件无线电技术。

什么是软件无线电技术软件无线电技术(Software-defined radio,SDR)是指通过软件控制的无线电系统,相当于将原本通过硬件实现的信号处理功能全部或部分转移到了软件中。

在这种系统中,无线电信号可以使用通用计算机上的软件进行处理和解码。

通俗地说,SDR是一种使用通用计算机作为数字信号处理器的无线电技术。

通过使用计算机处理无线电信号,可以实现更灵活、更高效的无线电通信。

SDR的工作原理SDR的核心是一个通用计算机,通过一些硬件设备与无线电信号进行交互。

与传统的硬件无线电系统不同,SDR的信号处理和解码功能全部或部分由软件实现。

软件无线电技术涉及到许多硬件设备,包括天线、前置放大器、模数转换器、数字信号处理器等。

这些设备共同工作,使信号传输更加高效、稳定,提高了信号的质量和可靠性。

在SDR中,无线电信号可以通过数字信号处理器进行处理和解码。

数字信号处理器是计算机中的一个硬件设备,它可以对数字信号进行实时处理和解码。

软件无线电技术的优势SDR相对于传统的硬件无线电技术有许多优势。

更灵活的频谱利用由于SDR可以实现实时处理和解码,所以可以根据需要改变通信方式,比如调整设备的信号处理算法、调整频率等,从而实现更灵活的频谱利用。

更高的通信效率SDR的频谱利用率更高,同时能够实时处理和解码无线电信号,大大提高了通信效率。

更容易升级和扩展由于SDR的功能实现大部分由软件完成,所以可以通过更新软件来实现设备的升级和扩展。

更好的抗干扰能力SDR可以通过处理无线电信号的方式来提高对抗干扰的能力。

SDR在处理干扰信号时,可以实时调整处理算法,从而更好地抵御干扰。

SDR的应用领域SDR已经被广泛应用于军事、航空、无线电电视等领域。

软件无线电的原理与应用

软件无线电的原理与应用

软件无线电的原理与应用1. 简介软件无线电是一种通过软件定义的方式实现无线电通信的技术。

它利用计算机软件来实现原本需要硬件电路来实现的信号处理和调制解调功能。

本文将介绍软件无线电的基本原理和应用。

2. 软件无线电的基本原理2.1 软件定义的无线电软件无线电利用计算机的数字信号处理技术来实现基带信号的处理和调制解调功能。

传统的无线电设备通过硬件电路来完成这些功能,而软件无线电则将这些功能移至计算机中的软件部分处理。

这样做的好处是可以通过改变软件的配置参数来实现不同的无线电通信功能。

2.2 软件定义的无线电系统架构软件定义的无线电系统由两部分组成:无线电前端和计算机后端。

无线电前端负责将无线电信号进行放大、滤波和变频等操作,使其适合输入到计算机中进行数字信号处理。

计算机后端则负责对输入的信号进行调制、解调、编码、解码等处理操作。

3. 软件无线电的应用3.1 无线电通信软件无线电可以应用于传统的无线电通信领域,如移动通信、卫星通信等。

通过使用软件定义的无线电设备,可以实现更加灵活和高效的无线电通信系统。

3.2 无线电频谱监测与管理软件无线电可以通过对无线电频谱的监测和管理,实现对无线电频谱的有效利用。

通过对无线电频谱的监测,可以及时发现并处理频谱污染和干扰问题,提高频谱利用效率。

3.3 无线电研究与实验软件无线电可以用于无线电研究和实验。

通过软件定义的无线电设备,可以方便地进行各种无线电实验和研究,快速验证新的通信协议和算法。

3.4 无线电安全与防护软件无线电也可以用于无线电安全与防护领域。

通过对无线电频谱的监测和分析,可以发现和防范无线电通信中的安全隐患,提高无线电通信的安全性和可靠性。

4. 软件无线电的未来发展软件无线电作为一种新兴的无线通信技术,具有较大的发展潜力。

随着计算机和通信技术的不断发展,软件无线电将在未来得到更广泛的应用。

预计在未来几年内,软件无线电技术将逐渐取代传统的无线电设备,成为主流的无线通信技术。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

现代通信技术中的软件无线电技术研究摘要软件无线电技术是第三代移动通信系统TD-SCDMA中的核心技术之一。

TD-SCDMA特有的TDD双工模式使得数字信号处理量大大降低,软件无线电把系统的功能模块用数字信号处理技术(DSP)实现软件化,实现了系统整体的可编程性。

二者将相互融合、相得益彰。

采用软件无线电技术必定会使拥有中国自主知识产权的第三代移动通信标准TD-SCDMA具有更强的竞争力。

本文从3G系统和软件无线电技术的发展入手,重点论述在TD-SCDMA通信系统中的软件无线电技术的应用。

关键词:软件无线电 TD-SCDMA TDD DSP1 引言随着计算机、通信技术、微电子技术的发展,无线通信技术经历了从单工通信到双工通信、模拟通信到数字通信、FDMA到TDMA以及CDMA系统通信、固定通信到移动通信的快速发展历程。

但现代的无线通信系统仍存在许多局限性:互不兼容的多种通信体制的并存造成互联的困难;不同制式的存在造成信源编码与解码、信道调制与解调、加解密、网络协议、通信组网等方式的差异;不同频段的使用既造成频率资源的紧张又造成相邻频道间的干扰越来越严重;移动环境的动态范围的非优化,导致物理层上处理器的不灵活等。

软件无线电作为实现通信的新概念和新体制,为解决上述问题提供了技术的支持。

它被视为继模拟和数字技术后的又一次电子技术革命,是当今计算机技术、超大规模集成电路和数字信号处理技术在无线电通信中应用的产物,是目前国内外的研究热点。

TD-SCDMA —Time Division-Synchronous CDMA,时分同步码分多址接入,其中CDMA是Code Division Multiple Access,码分多址访问技术。

它作为目前主流3G标准中惟一由我国自行提出并具有知识产权的国际标准,随着3G产业的发展日益引起通信行业的重视。

TD-SCDMA的发展和软件无线电技术的应用是密不可分的,二者的融合对改变我国移动通信产业现状,提高移动通信产业的自主创新能力和核心竞争力具有十分重要的意义。

2 软件无线电概述2.1 软件无线电的概念软件无线电(Software Radio)顾名思义是用现代化软件来操纵、控制传统的“纯硬件电路”的无线通信。

软件无线电技术的重要价值在于:传统的硬件无线电通信设备只是作为无线通信的基本平台,而许多的通信功能则是由软件来实现,打破了有史以来设备通信功能的实现仅仅依赖于硬件发展的格局。

软件无线电技术的出现是通信领域继固定通信到移动通信,模拟通信到数字通信之后的第三次革命。

由于软件无线电技术可将模拟信号的数字化过程尽可能地接近天线,即将AD转换器尽量靠近RF射频前端,利用DSP的强大处理能力和软件的灵活性实现信道分离、调制解调、信道编码译码等工作,从而可为第二代移动通信系统向第三代移动通信系统的平滑过渡提供一个良好的无缝解决方案。

(1)软件无线电的定义软件无线电是将模块化、标准化的硬件单元以总线方式连接构成基本平台,并通过软件加载实现各种无线电功能的一种开放式体系结构。

(2)软件无线电的特点软件无线电系统可视为一种特殊的计算机系统,因为它类似于计算机系统,是由硬件和软件两大平台构成,但软件无线电系统在软、硬件平台以及软硬件构成等方面与一般的计算机系统也有明显的区别:软件无线电系统的数据处理量大,实时性要求高,有着和无线电密切相关的射频接口,常常需要采用多处理器,多数据流工作,集计算、控制、管理和人机界面等于一体。

软件无线电的软件模块由各种算法库组成,通过加载软件算法或是升级软件就可以实现业务功能的扩张和采用新的通信标准。

所以,软件无线电具有充分数字化、灵活多编程、模块化设计、多频段转换、多业务支持等特点。

2.2 软件无线电的体系结构软件无线电所定义的结构是一个综合概念,它是基于宽带A/D/A、高速数字信号处理器芯片(DSP)及宽带天线技术,以软件为核心的体系结构。

移动通信中标准软件无线电结构移动单元应在无线电通信系统结构的基础上尽量地把软件应用到系统中去,实现系统整体的可编程性,把系统的功能模块用数字信号处理技术(DSP)实现软件化。

这也引出了设计软件无线电体系结构的基本思想,即把宽带模数变换器(A/D) 及数模变换器(D/A) 尽可能地靠近射频(RF)天线,将整个射频段或中频段进行A/D变换,建立一个具有“A/D-DSP-D/A”模型的通用的、开放的硬件平台,在这个硬件平台上尽量利用软件技术来实现电台的各种功能模块。

3 TD-SCDMA对软件无线电技术的需求3.1 3G系统中软件无线电的国内外研究目前,软件无线电概念早已从数字电台的应用中衍生出来应用到不同的无线系统,而在3G系统(基站、手机)中更是希望能够以软件无线电作为基本平台,同时兼容几种不同的3G标准。

应用软件无线电技术,3G通信系统可以自动检测接收信号,也可接入不同的网络,而且能满足不同接续时间的要求。

软件无线电技术可用不同的软件来实现无线电设备的各种功能,可任意改变信道接入方式或调制方式。

采用不同软件即可适应不同的标准,以构成多模手机和多功能基站,具有高度的灵活性。

第三代移动通信系统的主要目标是要将包括卫星在内的所有网络融合为可以替代众多网络功能的统一系统,它能提供宽带业务实现全球无缝覆盖。

该系统具有以下特点:(1)提供全球无缝覆盖;(2)提供多媒体业务(速率高达2Mbps);(3)适应多种业务环境:蜂窝、无绳、卫星移动、PSTN数据网、IP等;(4)具有单一个人通信号码;(5)提供高质量服务、按需要分配带宽;(6)多频多模通用手机;(7)频谱利用率高、容量大;(8)网络结构能适应有线、无线多种业务要求;(9)系统起始配置能充分利用第二代设备,随后可平滑升级。

在上述诸多特点中,核心问题是提供不同环境下多媒体业务及提供全球覆盖,因而它要求实现多种网络的综合,又适应多种业务环境,且与第二代系统兼容便于升级。

对于通信终端而言,它面对的是多种网络的综合系统,因而需要实现多频多模式终端。

软件无线电为通信系统提供一种新型的结构,在一个完全可以编程的的硬件平台上,注入不同的软件就形成不同标准的移动用户终端(手机)和基站,从而保证了各种移动设备之间的无缝集成。

因此软件无线电以其独特的优势让世界各国都投入了大量人力物力研究它在未来移动通信中的应用。

中国提交的第三代移动通信系统TD-SCDMA 相对于cdma2000和WCDMA而言,在3G标准中处于相对劣势的位置,因为将要建立的TD-SCDMA通信系统是一个全新的系统;cdma2000通信系统将以原有的第二代CDMA系统为基础,实现平滑过渡;欧洲将从现有的GSM系统向WCDMA通信系统发展。

目前,全球移动通信市场中已存在的庞人用户基础群中,部分用户将继续使用第一代系统(CDMA和GSM),部分用户将选择使用cdma2000和WCDMA系统,这些既有的网络和用户对于新出现的TD-SCDMA系统来说是相当不利的。

因此,设计和开发TD-SCDMA通信系统,必须依托灵活、可重构的软件无线电平台:一方面可以兼容多种无线标准,体现TD-SCDMA的优势;另一方面可以有效规避开发、投资风险。

3.2 软件无线电在TD-SCDMA中的功能实现SCDMA系统的基站和终端都采用了高速数字处理器和高速A/D转换器,处理速度高达5000万次/秒,全部基带信号处理和变换都用软件来完成。

在我国的TD-SCDMA移动通信技术中,响亮地提出了利用软件无线电技术完成设计的观点。

SCDMA(同步码分多址)是一种同步的直接扩频CDMA技术,它结合了智能天线、软件无线电及全质量话音压缩编码技术等通信技术。

其中软件无线电是TD-SCDMA的核心技术之一。

在SCDMA中软件无线电将实现如下功能:(1)提供一个开放的模块化的系统结构;(2)智能天线的实现;(3)同步检测、建立和保持;(4)D-QPSK差分正交移相键控解调器中的载波恢复、频率校准和跟踪;(5)每码道功率的检测和发射功率控制的实现;(6)接收通道的电平检测和接收增益控制;(7)扩频调制与解调,包括Walsh(沃尔什)码和PN(伪随机)码的产生;(8)语音编译码;(9)DTMF(双音多频)及各种信号的产生和检测;(10)信道编码、复接和分接;(11)发射脉冲成形滤波;(12)SWAP(交换)信令的差错检测;(13)接收信令的差错检测;(14)发射通道的数字预失真;(15)基站收发信机的校准。

可以看出软件无线电技术在TD-SCDMA系统中的应用是非常广泛的,而且只有软件无线电技术才能解决多频多模及网络互通问题。

正因如此,软件无线电和TD-SCDMA的融合是必然的。

特别是近几年来软件无线电的发展呈现出新的趋势,主要体现在体系结构层次化、软件模块化、结构数学分析化、计算机化、网络化、信息安全化等方面。

可以相信软件无线电技术将随着技术的发展日臻完善,其对TD-SCDMA通信系统的推动作用不可估量。

4 软件无线电技术在TD-SCDMA的应用由于TD-SCDMA系统的TDD模式和低码片速率的特点使得数字信号处理量大大降低,适合采用软件无线电技术在通用芯片上用软件实现专用芯片的功能。

采用软件无线电技术降低了系统设备的成本,提高了系统的灵活性,适应多业务环境且与第二代通信系统兼容便于平滑升级。

5 软件无线电与TD-SCDMA不对称数据业务的实现TD-SCDMA通信系统可以根据上、下行业务量来自适应调整上、下行时隙个数。

实现对不对称数据业务的支持,这对于IP型的数据业务比例越来越大的今天尤其重要。

TD-SCDMA将5ms的子帧分解为7个主时隙和3个特殊时隙:下行导引时隙( DwPTS )、上行导引时隙(UpPTS)和保护时隙(GP)。

TS0和TS1分别用作下行和上行链路,其他时隙可以根据转换点的灵活配置来确定时隙类型。

TD-SCDMA 系统的帧结构如图5所示。

图5 TD-SCDMA系统的帧结构软件无线电的应用可以使TD-SCDMA系统根据移动终端用户的不同业务需求灵活分配时隙,同时软件算法可以高效、可靠地保证时隙分配的准确性。

使得3G的不对称数据业务(移动Internet接入、IP多媒体域业务、流媒体业务等)获得更高的利用率。

结论软件无线电是一门跨学科的研究领域,它涉及电子技术、通信原理、网络技术、软件技术、信息科学和数字信号处理理论等学科;它有极大的灵活性,对通信、网络、整个电子领域都有极大的适应性。

我国提交的TD-SCDMA方案要想得到推广,应该在软件无线电技术的应用上更加广泛和灵活,在智能天线技术、DSP芯片处理速度、软件编程能力及信源信道联合编码技术方面要有很大的发展和突破,才能赢得用户的认可。

软件无线电技术在TD-SCDMA通信系统中的应用,可以克服微电子技术的不足。

相关文档
最新文档