数字信号处理在软件无线电AD中的应用
软件无线电的原理与应用pdf
软件无线电的原理与应用1. 简介软件无线电（Software-Defined Radio，简称SDR）是一种通过软件控制而不是硬件电路来实现无线电通信的技术。
通过使用软件无线电技术，可以实现对无线电信号的灵活处理和调整，极大地提升了无线通信系统的灵活性和适应性。
2. 软件无线电原理软件无线电的原理是基于数字信号处理的技术，通过将无线电信号转换为数字信号进行处理。
具体步骤如下：2.1 信号采集软件无线电使用无线电频率下的天线将无线电信号转换为电信号，并通过模拟到数字转换器（ADC）将其转换为数字信号。
2.2 数字信号处理经过信号采集后，信号被传输到数字信号处理单元。
在数字信号处理单元中，信号进行解调、滤波、调制等操作，以提取出所需的信息内容。
2.3 软件控制软件无线电技术的核心是通过软件控制对信号进行处理。
软件控制可以灵活地调整无线电通信系统的参数和功能，以适应不同的应用需求。
3. 软件无线电的应用3.1 无线电通信软件无线电技术广泛应用于无线电通信领域。
与传统的硬件无线电相比，软件无线电可以实现更灵活的通信方式和更高的通信效率。
软件无线电还可以应用于频谱监测、频率跳变通信等特殊通信场景。
3.2 网络安全软件无线电技术在网络安全领域也有重要应用。
通过使用软件无线电，可以实现对无线通信的安全监测和加密处理，有效防止无线通信受到黑客攻击和信息窃取。
3.3 物联网软件无线电技术在物联网领域具有广泛应用前景。
通过软件无线电，可以实现对物联网设备的远程监控和管理，提升物联网系统的可靠性和灵活性。
3.4 天文学软件无线电技术在天文学研究中也有重要应用。
通过软件无线电，可以接收和处理来自宇宙的微弱无线电信号，帮助科学家研究宇宙起源、星系演化等重要问题。
4. 软件无线电的优势4.1 灵活性软件无线电技术可以通过改变软件的配置和参数来实现不同的无线电通信功能，极大地提高了系统的灵活性和适应性。
4.2 可升级性通过软件控制，软件无线电系统可以进行远程升级和更新，无需更换硬件部件，提高了系统的可升级性和维护性。
软件定义的无线电的架构特点与应用
软件定义的无线电的架构特点与应用随着世界逐渐走向无处不在的无线连接，甚至固定功能设备，如手机采用几个不同的频段和协议共存于一个小空间，无线设计师的工作也变得不那么容易了。
现代智能手机和平板电脑可以同时收发3G/4G，（很快将是5G）语音和数据，蓝牙，Wi-Fi和可能的GPS数据。
支持“可穿戴”计算机和外围设备的新兴个人区域网络将为已经重大通信的设计增加更多的RF责任。
即使在相同的频段内，不同的，有时是非互操作的协议和服务也在争取认可，接受，时间段和市场份额。
例如，考虑2.4 GHz ISM频段。
我们有蓝牙，Wi-Fi，ZigBee，无绳电话，遥测和其他几种服务都存在于这个领域。
它并不止于此。
需要连接到不断变化的无线世界的设计人员必须了解芯片组开发，协议栈，知识产权以及众多开发环境，认证，工具和测试设备。
如果有其他方法怎么办？如果一个RF部分可以完成所有工作怎么办？本文将介绍新兴的软件定义无线电（SDR）架构及其支持部分。
SDR拥有单一，超灵活的RF处理系统的承诺，可以对其进行编程，以同时运行多个频率和多个协议。
此外，软件定义无线电的完全可编程和信号处理特性使其成为出现的新协议和服务的理想对冲，但可能不会很快占据。
您正在被替换无线电具有相互分离的功能，可以协同工作。
例如，接收器将使用天线来接入低电平信号，放大它，对其进行滤波，进行混频，解调恢复的信号（使用几种调制/解调方案中的一种或多种）并将输出数据呈现为模拟或数字波形。
发送器调制而不是解调，但反向执行相同的过程。
高度优化的硬件模块已经发展到稳定性，清晰度，低漂移，良好的温度稳定性，小尺寸，低功耗，良好的灵敏度和简单的系统集成。
从某种意义上说，SDR的目标是用可编程和自动化技术取代这些训练有素的工人。
理想情况下，天线将连接到A/D转换器，将宽带波形馈送到信号处理阶段。
然后，信号处理块将在期望的时隙（如果适用的话）从期望的信道和期望的频带中提取期望的信号。
无线电数字信号处理与软件无线电技术综述
１ １ 有关 数 字信号 速率 的整 数倍抽 取 ．
整数倍抽取的定义 ， 就是把原始采样序列 （，每 ／ ／ ）
隔 Ｄ一２ 数据 取 一个 ， 而形 成一 个全 新 的序列 ， 个 从 也
就是
Ｄ
（ ｍ）＝ ｒ （ Ｄ） ｏ
（） １
３， Ｇ 再到最近讨论的４ Ｇ通信技术 ， 这些都体 现了无线 电技术 的 发展 ， 以及 在实 际 中 的应 用 ， 更体 现 出无 线 电
ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｒ ｃ ｓｉ ｇ，ａ ｄ ａ ａｏ － ｉｉ ｏ ｖ ｒｉｎ ａ ｅ ｔｅ ｋ ｙ ｔｃ ｎ ｌｇｅ ． Ｔ ｅｒｃ ｍｂ ｎ ｔ ｎ ｃ ｎ ａ ｈｅ ｅ ｄ ｓｇ ｏ ｓ ａ ｄ ｎ ｎ ｌｇ ｄ ｇｔ ｃ ｎ ｅｓｏ ｒ ｈ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓ ｌ ａ ｈ ｉ ｏ ｉ ａｉ ａ ｃ ｉｖ ｅ ｉ ｇ ａ ｎ ｏ ｎ ｌ
奄ａ 叶拭 ２２ 第 ５ 第 期 ０ 年 ２卷 ６ １
Ｅｅ ｔｏ ｉ ｃ． Ｔ ｃ ． Ｊｎ ． ５．２ １ ｌｃｒｎｃ Ｓ ｉ＆ ｅ ｈ ／ ｕ ｅ １ ０２
无 线 电 数 字 信 号 处 理 与 软 件 无 线 电 技 术 综 述
桑亚楼 ，阮郑 兴
（ 中国人 民解放军 海军 ９ ６ ８部 队，福建 宁德 １７ 摘 要 ３ ２０ ） ５ １２ 在 软件无线 电技术 中，宽带、多频段 天线、高速数 字信号处理 、模数转换 对于软件无 线电技 术 而言都是
关键技 术 ，通过 组合使用 ，达到设计 目的 以及应 用要 求。文 中通过 对数 字信号 处理 以及 无线 电关键技 术的 处理 两部
分 ，分 别论 ；数 字 信 号 ；软 件 无 线 电 ； 关键 技 术
中 图分 类 号
数字信号处理技术在电子信息工程中的应用
数字信号处理技术在电子信息工程中的应用摘要：伴随着社会的快速发展，我国的现代科学技术也在持续地进行着创新与改革，而基于现代信息技术的数字信号处理技术也在进行着创新与发展。
将数字信号处理技术技术应用于电子信息工程，可以有效地提升其技术水平，为国家的高科技发展提供有利的支持。
文章从数字信号处理技术的优点入手，对数字信号处理技术的应用进行了探讨。
关键词：数字信号处理技术；电子信息；应用在数字信号的推广应用中，数字信号处理技术是最常用的一种技术，通过这项技术，可以将信息转化为数字形式，从而确保信息处理的高效率和精度。
在电子信息工程领域中，采用数字信号处理技术具有明显的优越性，它对创新通讯方法、确保与电子信息工程有关的活动可以顺利进行具有重要意义。
因此，有必要对数字信号处理技术在信息工程中的应用和发展战略进行深入研究。
1数字信号处理技术概述在数字信号处理技术的具体应用中，可以通过符号或数字序列的方式来表达信号波形。
该方法首先将一个模拟信号输入，再利用取样及ADC将该信号转化成一串的信号。
由于分立信号的频率较高，所以在进入信号后，必须使用一种低通的模拟信号来进行处理。
在整个系统的操作过程中，数字信号处理器起到了非常关键的作用。
在对信号进行计算和分析的过程中，可以将计算机和微型计算机结合起来，从而确保系统数据的计算和存储能力。
在信号处理完毕之后，就可以用一种离散的方式来输出所得到的结果。
2电子信息工程中数字信号处理技术的优点数字信号处理技术是一种对数据和信息进行有效处理的技术，与其它技术相比，其优势更为显著。
从现在使用的数字信号处理系统来看，它包含了一种独特的晶片结构，这种结构属于哈佛结构学派，可以确保驱动系统的高效、顺畅运行。
在操作过程中，它会被放置在两个独立的空间中，以确保芯片的安全。
通过这种方法，可以防止芯片和电路的运行产生冲突。
对于其它的加工架构，哈佛架构能够快速地接受指令，并能更好地进行相应的工作。
通信中的软件无线电技术简介
通信中的软件无线电技术简介在现代通信系统中，无线电技术的应用越来越广泛，从短距离通信到长距离通信，从简单语音通信到复杂的数据传输，都离不开无线电技术的支持。
而软件无线电技术则是在无线电技术发展中崭露头角的一种技术，其能够通过软件方式实现无线电信号的生成和处理，可以节省设备成本，更灵活、高效地应用于各种通信场景中。
什么是软件无线电技术？软件无线电技术是一种新兴的数字通信技术，其底层实现原理是利用计算机或数字信号处理器（DSP）来实现无线电发送和接收信号的功能，而不需要传统的硬件来完成这些任务。
与传统的无线电通信系统相比，软件无线电技术具备更大的灵活性和可扩展性，可以根据需要快速配置和修改系统参数，实现多种通信模式和调制方式。
软件无线电技术的应用在无线电通信领域，软件无线电技术的应用越来越广泛，包括以下几个方面：1. 商业和消费电子软件无线电技术在商业和消费电子中有着广泛的应用，比如无线路由器、智能手机、蓝牙耳机、无线麦克风等设备，都使用了软件无线电技术。
2. 业余无线电通信业余无线电通信是一种爱好，也是一种紧急通信手段。
软件无线电技术在业余无线电中得到了广泛的应用，比如采用软件定义无线电技术的业余电台，可以实现多种通信模式和更高的带宽。
3. 军事通信军事通信是国家安全的重要组成部分，软件无线电技术在军事通信中的应用也越来越广泛。
软件无线电技术可以通过软件方式实现多种通信模式和调制方式，适应不同的战场环境和通信需求。
软件无线电技术的发展趋势软件无线电技术与现代通信技术的融合，将推动通信技术的快速发展和进步。
软件无线电技术在将来的发展中，将呈现以下几个趋势：1. 软件定义无线电技术将成为主流传统的无线电通信系统需要使用硬件电路来处理信号，其具备了固有的硬件限制，无法根据通信需求灵活配置和扩展，而软件定义无线电技术能够以软件方式实现无线电信号的发射和接收，因此将成为未来通信系统的主流技术。
2. 多天线技术将得到广泛应用多天线技术可以显著提高通信信号质量和带宽利用率，对于无线电通信领域而言，也有着重要的意义。
软件无线电技术的应用与发展
软件无线电技术的应用与发展软件无线电技术是一种基于计算机和数学算法的无线电通信方式。
随着计算机技术的不断发展，软件无线电技术在无线电通信领域的应用越来越广泛，它具有高可靠性、高度可配置性、高灵活性、高效性和可扩展性等优点，成为了无线电通信的一种重要手段。
一、软件无线电技术的应用1. 无线电通信软件无线电技术能够实现数字无线电通信，支持调制、解调和流量控制等功能，广泛应用于无线电通信设备中，如手机、射频识别设备等。
通过软件实现数字通信，不仅提高了通信的可靠性，而且能够在同样的频带宽度下传输更多的信息量。
2. 网络安全软件无线电技术在网络安全方面也有广泛的应用。
利用软件无线电技术，可以开发出基于无线电的安全通信协议，防止黑客通过无线电攻击进行网络入侵等安全问题。
同时，软件无线电技术可以用于信息采集、定位等方面，有助于网络安全的维护。
3. 物联网在物联网领域，软件无线电技术还可以应用于感知网络、自适应网络、智能传感器网络等多种场合。
通过软件无线电技术，可以实现低功耗、低速率的无线通信，支持多种传输协议和网络拓扑结构，适应不同的物联网应用场景。
二、软件无线电技术的发展1. 硬件平台软件无线电技术的发展与硬件平台的不断升级息息相关。
在过去，软件无线电技术需要借助外界的射频器件、数字信号处理器等硬件平台进行实现，但随着计算机硬件方面的技术进步，现在的软件无线电技术可以直接运行在计算机上，而无需额外的硬件平台。
2. 计算机性能软件无线电技术在不断地提高计算机的运算速度和运算能力上也得到了很大的提升。
现在的计算机可以很好地处理数字信号和算法，在软件无线电技术实现中发挥了至关重要的作用。
3. 通信协议软件无线电技术的广泛应用还需要有更加开放、通用的通信协议来支持。
而这些通信协议需要不断地更新和升级，以适应不断发展的无线电通信技术和需求，成为推动软件无线电技术发展的重要因素。
三、软件无线电技术的挑战1. 安全性问题软件无线电技术的应用具有一定的安全性风险。
信号处理技术在无线通信中的应用方法
信号处理技术在无线通信中的应用方法无线通信已经成为现代社会中不可或缺的一部分，成为连接人们的桥梁。
信号处理技术在无线通信中起着至关重要的作用，它能够提高通信质量、增加通信容量，并且帮助我们更好地适应不断变化的通信环境。
本文将介绍一些常见的信号处理技术在无线通信中的应用方法。
1. 调制和解调技术调制是将数字信息转化为电磁波的过程，解调是将电磁波转化为数字信息的过程。
在无线通信中，常见的调制技术有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。
这些调制技术可以在信号传输过程中对信息进行编码，提高信号的抗干扰能力和传输效率。
解调技术则能够准确地将接收到的信号恢复为原始的数字信息。
2. 多址技术多址技术是在有限的频谱资源中实现多用户同时通信的关键技术。
其基本原理是将多个用户的信号通过不同的编码方式进行区分，使其在同一频带上同时传输，而不会干扰彼此。
常见的多址技术包括时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）、码分多址（CDMA）和正交分频多址（OFDMA）等。
这些技术在无线通信网络中得到广泛应用，提高了无线通信的容量和效率。
3. 自适应调制和编解码技术自适应调制和编解码技术是根据信道的质量和状态自动调整调制方式和编解码算法的技术。
信道的质量会随着时间和地点的变化而变化，通过自适应调制和编解码技术，系统可以根据实时信道状态选择最佳的调制方式和编解码算法，提高通信质量和传输效率。
这些技术在无线通信中广泛应用于多路径衰落的环境中，能够降低误码率，并提供更好的通信体验。
4. 信号增强技术信号增强技术可以有效地提高信号的质量和强度，以克服通信中的传输损失和干扰。
这些技术包括前向纠错编码、信号增益控制、自适应均衡和空间多输入多输出（MIMO）等。
前向纠错编码通过在发送端加入冗余信息，使接收端能够检测和纠正传输中出现的错误。
信号增益控制技术能够根据信道条件自动调整信号的强度，以保持恰当的信号水平。
自适应均衡和MIMO技术则可以通过处理多路径传播中的多个信号，提高接收的信号质量和抗干扰能力。
数字信号处理技术的应用
数字信号处理技术的应用数字信号处理技术(Digital Signal Processing, DSP)是利用数字计算机对信号进行处理的一种技术，它主要是将信号进行采样、量化、编码、数字滤波、时域和频域变换等处理，从而达到对信号进行增强、去噪、压缩等目的。
数字信号处理技术广泛应用于通信、图像、音频、雷达、控制等领域。
本文将从应用角度介绍数字信号处理技术的几个重要应用。
一、音频信号处理音频信号处理是数字信号处理技术应用最广泛的领域之一，它涉及到音乐、语音、声效等诸多方面。
数字信号处理技术可以对音频信号进行增强、削弱、去噪、压缩等处理，从而使音频信号变得更加清晰、流畅、易于听取。
例如，当我们需要对一首歌曲进行混响效果时，可以通过数字信号处理技术来实现。
混响信号的原理是将原音信号和空气反射信号混合在一起，并调整其时间延迟和相位，从而达到延长声音的持续时间和创造出环境音的效果。
数字信号处理技术可以通过延时、频率移动、滤波、加混合等方式来实现混响效果。
二、图像处理数字信号处理技术在图像处理领域也发挥了重要作用。
数字图像处理是指利用计算机对图像进行处理，包括图像的获取、预处理、分析、存储和显示等各个方面。
在实际应用中，数字图像处理技术可以对图像进行增强、分割、识别等处理，从而达到对图像进行提取特征信息的目的。
例如，在医学影像中，数字信号处理技术可以对X光和磁共振影像进行处理，从而发现并诊断出疾病。
同时，数字信号处理技术还可以在安防监控、数字图书馆、虚拟现实、游戏等领域发挥作用。
三、通信信号处理通信信号处理是应用数字信号处理技术的另一个领域，它主要涉及到调制解调、信道均衡、信号检测以及码解码等方面。
数字信号处理技术在通信领域中的应用主要是通过信号处理技术对信号进行处理、压缩、编码等操作，从而实现数据传输的目的。
例如，在数字调制解调中，数字信号处理技术可以通过将数字信号转换为一种合适的调制方式，从而在通信过程中提高信号传输效率。
- 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、"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、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)。
数字信号处理在软件无线电A/D中的应用摘要:讨论了数字信号处理对软件无线电发展的影响及其在软件无线电中的应用。
并对在几种软件无线电结构中的应用作了讨论。
而A／D变换器是软件无线电的关键器件，本文主要介绍数字信号处理在A/D技术中得应用。
在介绍了软件无线电的概述和原理．转后介绍A／D变换器的研究现状和存在的问题，最后讨论了解决的办法并得出结论。
关键词：数字信号处理，软件无线电，AD，中频，射频。
一.引言1992年 5 月，在美国电信系统会议上首次明确提出了软件无线电的概念。
其中心思想就是以一个通用、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。
其主要特点有：尽可能多地采用dsp（数字信号处理）技术；开放程度高；适应性强；空中接口可下载。
其目的是为了实现不同通信频段，不同的词制方式和数据编码方式的特殊军事电台之间的互相通信，以及延长电台的使用寿命。
近几年来，随着个人通信的迅速发展，在移动通信系统中，多种通信体系并存，比较有代表性的是美国的窄带CDMA，日本的宽带CDMA和欧洲的基于GSM 的TDMA，由于受到各自利益的驱使，他们不可能统一标准，因此为了密切跟踪发展的趋势，延长设备的使用寿命，蜂窝基站的灵活性和兼容性变得十分关键。
而采用软件无线电可以顺利的解决标准兼容和灵活性的问题。
软件无线电是指将硬件作为无线通信的基本平台，把尽可能多的无线及个人通信功能用软件来实现，使得整个系统具有多频带通信，多标准兼容，可重新通过软件再配置等特点，具有很大的灵括性和兼容性，这是继模拟到数字，固定到移动之后无线通信领域的又一次重大突破，被称为第三代移动通信。
本文将首先概述数字信号处理技术在软件无线电中的几个关键技术；接着给出软件无线电的基本概念，并说明这些技术在软件无线电中的作用；然后文中主要讲述AD技术，介绍目前的发展状况和存在问题，比较现在的一些AD技术方法，发现不足，并给出一定的技术解决方案，最后是结论。
二. 软件无线电2.1 软件无线电的概念软件无线电是一种宽频段、支持高速率多模式、功能由软件实现的无线电台。
它采用模块化设计原则，具有开放式ISO／oSI体系结构，具有良好的软件可移植性和功能可编程性，可以不断升级。
这些特点使得软件无线电台能够保持当今最先进的通信技术，同时若要更新或增加新功能时所投入的费用也很低。
理想的软件无线电台的组成见图1：2.2 软件无线电的关键技术软件无线电的关键技术有宽带A／D变换、高速DSP、宽带RF前端、宽带天线等。
1.宽带A/D转换软件无线电的基本特征就是将A／D变换尽量靠近射频天线。
根据奈奎斯抽样理论：采样速率至少是模拟信号最高频成分的两倍，即f≥2fs。
，才能保证原信号被无失真地还原。
A／D变换器的主要性能包括采样速率和分辨率的比特数，这两项性能指标将直接影响到A／D变换器输出信号信噪比的动态范围。
2.高速DSP经过模数转换的数据流高达几十甚至几百Mbps，对数字中频进行数字滤波、数字变频、频率合成等处理往往需要几百甚至上千MOPS（每秒百万次操作）的运算资源和几十甚至上百Mbps的I/O速度，所以必须采用告诉并行DSP 的多处理模块(MCM)或专用集成电路。
3.宽带射频前端宽带射频前端要求有较宽的频率范围，主要完成宽带低噪声放大、滤波、混频、自动增益控制以及输出功率放大等功能。
可以考虑分成2～30MHz、30～500MHz、500～2000MHz三个频段的可置换标准模块。
这一部分与传统的无线电台基本相似，下变频到10MHz左右的中频而不必用模拟电路处理到几十K№的基带信号，从而简化了射频前端的实现。
三．软件无线电中的A/D技术软件无线电的目标是将数字化技术尽可能应用到晟接近天线的部分，从而在接收天线的输出端直接数字化RF信号。
这就要求A／D具有高采样速率和高模拟输入带宽，将宽带 RF信号转换成DSP能处理的基带信号。
采样频率越高，可恢复的带宽潜力就越大，因此实现软件无线电的瓶颈之一就是A／D转换器的速率和性能。
衡量A／D转换器的性能指标有：采集频率( )，有效的采样位数，SNR，SFDR，模拟输入带宽+IMD+功耗等，而采样位数 N越高，SNR越高而采样频率越低。
ADC信噪比与采样速率和分辨率之间的关系公式：SNR=6.02N+1.76+10log10(f s/2f max)(dB) (公式1) 其中N表示模数转换的位数，即分辨率的比特数，fs为采样数率，fmax为输入模拟信号的最高频率，SNR为A/D变换器的输出信噪比软件无线电台要求能达到80dB。
根据公式1，利用计算机模拟得到A/D变换器的信噪比与采样速率，分辨率的比特数之间的关系如下图2、图3、图4所示。
可以得出这样的初步结论：(1)从图2中可以看出，当中频信号fmax=50MHZ时，若使SNR达到80dB。
采样速率达到200Msps（每秒百万次采样）。
分辨率也不能小于14位。
(2)从图3中我们可以看出，当分辨率位N=12位时，若使SNR达到80dB,中频信号包餐50MHZ，采样速率应达到近400Msps。
(3)从图4中可以看出，当fs=100MHZ，中频信号fmax=10MHZ，分辨率位数N=12时，才能保证SNR达到80dB。
现在能够提供的A/D器件的厂商如下表1所示：表1：目前一些高速A/D器件的参数表从中可以看出以目前的商用A／D器件．由于受到量化噪声、采样瞬间孔径抖动、量化比较器的不确定等困素的影响，再加上半导体自身特性的限制，还没有哪一种商用器件能够满足软件无线电的要求。
困此，如何设计一个采样位数多(信噪比高)．采样速率高，输入带宽大的A／D变换器是软件无线电的关键。
三. 解决的方法为了解决这个问题，我们可以从从下面三个方面入手：采样方法，系统结构，器件材料。
这里主要讨论数字信号处理技术方面的方法，也就是采样方法。
采样方法有低通采样，带通采样和过采样。
3.1 低通采样低通采样要求采样的频率(fs)是信号最高频率的2倍，采样后能恢复出0～ fs/2的所有信号。
很明显一方面由于信号频率很高(GHz)，要求采样的位数在14位以上，以目前的科技水平，还没有办法生产出满足这种要求的半导体A/D变换器，另一方面．即使A/D变换器可以实现，辖出的高速率的数据流，DSP也来不及处理。
所以一般来说低通采样一般不采用在A/D变换器中。
3.2 过采样过采样是使用远大于奈奎斯特采样频率的频率对输入信号进行采样。
设数字音频系统原来的采样频率为fs，通常为44.1kHz或48kHz。
若将采样频率提高到R×fs，R称为过采样比率，并且R>1。
在这种采样的数字信号中，由于量化比特数没有改变，故总的量化噪声功率也不变，但这时量化噪声的频谱分布发生了变化，即将原来均匀分布在0 ~ fs/2频带内的量化噪声分散到了0 ~ Rfs/2的频带上。
由于过采样的采样频率大于低通采样，由上面分析知，过采样方法也不适合应用在A/D转换器中。
3.3 带通采样3.3.1 调制信号采样公式实际应用的通信信号一般是载波调制信号，如x(t)=f(t)cosw0t，信号频谱是X(w)，频率范围是[W L W H]，用周期是T S的脉冲δT(t)进行采样：…………(公式2) 它的傅里叶变换是：………（公式3）3.3.2 带通采样频率满足条件设信号频率范围是 [0,W H]，采样后信号频谱在频率轴上发生周期平移，信号的载波频率可能是信号带宽的几倍或几十倍，如果按奈奎斯特定律要求，采样频率fs≥2fH，这时采样率非常高而且采样后的信号频谱有很多频段空白。
而采用带通采样则可以避免这种情况，由于带通采样的采样频率与低通采样不一样，它与信号的最高额率没有关系，只与信号的带宽有关系，最小可等于信号带宽的2倍，而通信中信号常常为带通信号，这样采样时所需A/D变换器的采样频率就可以太大下降，同时可将载波频率为GHz的信号经采样后变为DSP能处理的中频。
其采样过程如下图5所示：图5：带通采样过程由于正负频谱之间的空白部分最多只能排列N对频谱要保证频谱不混叠必须服从条件：………(公式4)由公式4可以计算得带通采样频率满足下面公式：………（公式5）3.3.3 对带通采样的讨论1.选择采样率配合滤波器由式(4)看到，采样率的选取范围与信号带宽B的大小直接相关，通过选择W H和W L调整B和N，采样率的选取范围随之变化。
例如在N为5时，fs的范围是2.4B≤fs≤2.5B，N取4，fs的范围是3B≤ fs≤ 10B/3.如果采样后的信号使用滤波器提取，而滤波器有一定的过渡带，运用这种方法，可以拉开每组频率间隔，以降低对滤波器的要求。
2.单边带调制信号的带通采样为了让单边带调制信号在采样后可以通过低通滤波器直接恢复信号，这时必须使频谱减去采样率的整数倍能移到 [0，B]范围内，即满足：W H-kW s=0,W L-Kw s=B其中K是正整数。
把式 (5)代人，即可解出K值范围是：………(公式6) 由上式可得结论：只有当N取奇数时，K是正整数。
采用采样率2B(1+M/(N-1))进行采样后可以用低通滤波器直接恢复出为调制信号。
如图6：图6：采样频谱(N为奇数，Ws=2B（1+M/N-1）)3.双边带信号的带通采样一般由低频调制到载波的信号频谱是关于载波完全对称的双边带信号，例如伪随机码调制到载波上，在频处没有过渡带，仍然设信号的带宽是B=W H-W L,N=[W H/B],M=W H/B-N。
这时可以把整个双边带调制信号看做单边带信号按照采样后频谱不混叠的原则进行处理，处理之后的信号还有载波。
如果想直接恢复调制信号，可以利用双边带信号频谱的对称性，使采样后的信号完全重叠。
图7是双边带调制信号，图8是采样后完全重叠的信号频谱，图7双边带调制信号图8采样后完全重叠的信号频谱频谱宽度完全重合的最小频率应是：………（公式7）这种采样的问题是实际采样率不可能完全准确稳定，采样后的频谱会发生一定的畸变。
对于频谱连续的信号例如伪随机码信号，因为大部分频谱可以重合，采样率的误差对采样后的信号的影响小。
对频谱是离散的信号如正弦信号，可能造成大部分频谱无法重合，采样率的误差对采样后的信号的影响比较大。
四. 总结虽然目前满足软件无线电要求的A/D技术还不十分成熟，但是随着技术的发展，我们相信在不久的将来，很快会解决这个问题，对软件无线电的发展起重大的推进作用。
五. 致谢感谢做本次课题论文时候，同学好友的大力支持和交流，也谢谢王老师的指导。
六. 参考文献1.郑君里、杨为理、应启珩．信号与系统．高等教育出版社2.谈宜义、李元.软件无线电中的A／D技术.电子器件3.孟维晓、徐玉滨、张乃通.软件无线电关键技术分析与实现设想.通信技术4.成叶琴、刘桂英.软件无线电的理论研究.上海电机学报5.魏颖康、谈展中.带通采样特点和仿真.电子测量技术6.大唐移动通信设备公司.软件无线电：未来无线设备的DNA.无线宽带。