基于软件无线电的通信中继平台
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。
移动通信中继站
移动通信中继站作者：张乾本作者单位：中国深圳彩电总公司微波部,P.C.5180311.学位论文熊汉杰移动通信同频中继站自激干扰自适应技术研究2000 最近几年,移动通信事业在中国发挥非常迅速,移动通信网络已基本覆盖全国,但还是存在一些需要加强的覆盖区域,如盲区、边缘地带和狭长地带.无线同频中继站由于其投资小,性能稳定,建站速度快,对环境要求低,安装维护简便,是一种很好的解决覆盖的方法.该论文设计了一个无线同频中继站的自激荡自动检测装置,当中继站由于环境的变化而发生自激振荡时,自动检测装置能自动检测出来并通知监控中心采取措施.这个检测装置结构简单,检测准确,能适应实际应用的需要.该论文还设计了一个无线同频中继站的方案,该方案独创性地提出采用DSP技术和自适应滤波器,能自适应抵消空间反馈信号,使中继站系统主机增益能大于信号反馈衰减;反馈信号过强时又能自动降低系统增益,保证系统稳定工作.最后对所设计的方案进行了计算机仿真,确定了自适应滤波器的结构、算法和参数.仿真结果表明所设计的无线同频中继站能抵消30dB以上的自激干扰.2.学位论文李平蜂窝中继网络的频率规划及协议设计2007蜂窝中继网络作为一种经济、新颖的网络构建方案,通过把"多跳"技术融入现有蜂窝网络(又称为传统蜂窝网络),缩短了通信节点间的通信距离,提高了通信链路的链路质量和信道容量,从而有效地满足下一代移动通信系统对大范围内高数据速率业务的覆盖需求.论文从系统级的角度对蜂窝中继网络性能进行了探讨,重点研究了同质空中接口两跳固定中继蜂窝网络的频率规划及介质访问控制(MAC)协议设计问题.利用中继网络的各跳链路特性,提出了适用于两跳固定中继蜂窝网络的小区内频谱分割方案及小区间的频率规划方案,并结合IEEE 802.16执行委员会对将中继技术融合进IEEE 802.16标准的要求,提出了适用于蜂窝中继网络的MAC协议机制. 频率规划是一种被广泛接受的、经济的提高无线网络性能的手段.在蜂窝中继网络中,由于多跳链路的存在,需要额外的频率资源分配给中继站(又称为中继节点)用于中继链路(中继站与移动终端间的链路称为中继链路)的数据传输.现有蜂窝网络中的频率规划方案已经不能满足新的蜂窝中继网络的需求,特别是在同质空中接口的蜂窝中继网络中,在一个小区内部,基站与直连的一跳终端间链路、基站与中继站间链路及中继链路共享整个系统的频谱资源,怎样分配和复用这些资源,在取得容量、覆盖增益的同时把干扰控制在一定范围之内,是一个具有挑战性的工作.文献[62]提出了基于信道借用的频率规划方案,并通过计算机仿真研究了其下行链路性能.本文对信道借用的频率规划进行了更深入的研究,包括对基站和中继站的上行链路的信干比及系统平均频谱效率的分析,并给出了中继站的天线高度和中继站的覆盖范围对上行链路信干比和系统平均频谱效率的影响,得出了以最大系统频谱效率为目标的最佳中继站天线高度及中继站覆盖范围.合理的频率规划可以达到覆盖和容量的合理折衷.论文基于复用分割技术,在中继站与其所属的基站问链路为视距的情况下,提出了应用于蜂窝中继网络中基于覆盖面积的频率规划方案和基于频谱效率的频率规划方案.基于覆盖面积的频率规划方案主要目的是提高系统覆盖,而基于频谱效率的分配方案主要目的是要提高系统的频谱效率.与传统没有中继情况下及著名的基于信道借用的频率规划方案相比,本文提出的基于覆盖面积的频率规划方案和基于频谱效率的频率规划方案分别能提供最大的系统覆盖和最高的频谱效率.在此基础上,论文还研究了中继站与所属基站间链路为非视距情况下的网络性能.研究结果表明,中继站与所属基站问的链路质量对蜂窝中继网络的性能有很大影响.为了充分发挥中继网络的性能,在中继站与其所属基站链路间引入一些性能增强技术是非常必要的.在无线通信网络中,在信号质量得到保证的情况下,复用因子的提高意味着频谱的利用率提高,3G蜂窝网和WIMAX系统都把复用因子为1作为追求的目标.这样紧凑的频谱复用不但能提高系统的频谱效率,而且易于系统构建.论文首先提出了基于信道质量的小区内频谱分割策略,在此基础上且在满足复用因子为1的前提下,进一步提出了将干扰控制手段与小区内频谱分割策略相结合的小区间的频率规划方案,即:基于小区分割的频率规划方案、基于虚拟扇区的频率规划方案及虚拟扇区增强的基于小区分割的频率规划方案.此外,结合提出的各种频率规划方案,论文还研究了中继站位置的影响,提出了以用户为中心的最佳中继站位置的策略.支持高数据速率、远传输距离的无线宽带接入系统IEEE 802.16(又称为WiMAX),是一种颇有前途的新一代无线技术,特别是支持移动性的IEEE 802.16e标准正式通过了IEEE的批准后,更是在一定程度上对3G造成了威胁.中继技术给蜂窝网络带来的优越性能同样引起了WiMAX组织的高度兴趣和极大重视,为此,IEEE 802.16执行委员会专门成立了中继工作小组(Realy Task Group)来制定IEEE802.16j中继技术标准,其目的在于强化以IEEE 802.16标准为基础的系统性能.IEEE802.16j工作小组要求在不改变旧的用户终端设备的情况下将多跳功能应用于IEEE802.16的网络中,这种情况下的MAC协议设计是业界一直关心的问题.而且,由于数据到达目的地前经历了多跳,必然带来延迟的增加,这对于信令或者对于延迟要求较高的数据业务的传输都是一种挑战,合理的协议设计是充分发挥中继网络性能的基础.针对上述问题,论文在满足IEEE802.16j工作小组要求的前提下,研究了蜂窝中继网络中一些重要的协议设计问题,包括保证QoS的传输机制、自适应的下行信令传送机制、利用中继站协助处理用户终端请求机制、小区内部路由改变机制及连接标识的配置方法等.论文最后对全文进行了总结,并指出了今后的研究方向.3.会议论文莫世禹舰船内应急微型移动通信技术2008舰船内应急微型移动通信用于紧急状态时的舰船内部通信.舰船内部实现移动通信的困难在于甲板、舱室屏蔽了电磁波的传输.移动台之间的通信基本上限于同层,跨层之后保证不了,一个中继站只能管一层.我们设想,通过多基站构成舰船内部微型移动通信网.舰内各层基站和基站之间通过无线(或有线)链路连接完成通信接续.这种舰内小型移动通信系统机动灵活,电缆不多,系统的抗毁性高,缺点是存在着电磁发射.如果研制微型基站,控制发射功率,将电磁发射减少到允许的范围之内;舰内微型移动通信是解决舰内应急通信的一种较好的途径.4.学位论文赵莉IEEE 802.16j标准移动性管理研究2009无线化和宽带化是电信网络接入层发展的趋势。
软件无线电
软件无线电软件无线电技术是指利用计算机软件技术实现无线电设备的控制、信号处理和通讯操作。
它的出现对无线电通讯技术的发展起到了重大的推动作用，使得无线电通讯技术向着数字化、智能化、高效化的方向不断发展。
软件无线电技术的起源可以追溯到20世纪80年代，当时计算机技术的发展以及数字信号处理技术的进步为软件无线电技术的兴起提供了技术基础。
1983年，美国开发了第一套软件无线电系统——软件电台（Software Radio），该系统通过DSP芯片实现了数字信号的采集、处理和发送。
这套系统的出现标志着软件无线电技术进入了实用化阶段。
软件无线电技术的主要特点是可编程性、可重构性和灵活性。
这些特点使得软件无线电可以符合不同的使用场景和应用需求。
比如，可以根据不同的频段、不同的调制方式以及不同的传输速率进行定制，实现智能化控制和自适应调整。
软件无线电技术的应用领域非常广泛，其中最主要的包括：航空航天、国防军事、广播电视、移动通信等。
在航空航天领域，软件无线电技术可以用于卫星通信、飞行控制、导航等方面，提高了通信的可靠性和精度；在国防军事领域，软件无线电技术可以用于军事通信、雷达和电子战等方面，提高了作战效率和战场指挥的精度；在广播电视领域，软件无线电技术可以用于数字电视、数字音频广播等方面，提高了广播电视的质量和体验；在移动通信领域，软件无线电技术可以用于3G、4G、5G等无线通信标准，提高了通信速率和网络容量。
软件无线电技术的发展趋势主要是数字化、网络化和智能化。
数字化是指数字信号处理技术的不断发展，使得传输速率和信道利用率不断提高；网络化是指软件无线电技术不断向网络化方向发展，构建起基于IP网络的无线电通信系统；智能化是指软件无线电技术逐步引入人工智能和机器学习技术，实现了更智能的调制方式、自适应调整和故障预测等功能。
当然，在软件无线电技术发展的过程中也会遇到很多挑战，如信号干扰、频谱管理问题、网络安全和隐私问题等。
通信发展史_数字通信
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数据通信的特点
1.通信对象的范围广 在电报、电话通信中，涉及的是人与人之间的 通信；而数据通信除了人与人之间的通信之外 ，更主要的是人通过终端与计算机之间的通信 或者是计算机与计算机之间的通信。
由终端主机间通信发展为对等通信，再到客户服务器之间通 信（包括浏览器与Web服务器之间的通信）
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一些热点通信领域
传统领域
传统电信业务 AM无线电 FM立体声 TV 短波(全球)无线电
当代飞速发展的领域
计算机通信
多媒体通信 Internet技术
光纤传输 卫星系统 蜂窝移动电话 扩频
个人通信系统(PCS)
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计算机通信革命带来的变化
数据处理设备与数据通信设备之间不再有 本质区别 数据通信、话音通信和视频通信之间也无 本质区别 数据通信与计算机通信难以区分 局域网、城域网和广域网之间日趋模糊
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通信革命的演进与走势
由集团通信朝个人通信发展
移动通信的出现与逐渐普及
计算机通信网由专用网走向公用网再发展为互联网
1999年 国际卫星组织发射电视直播卫星、应用于高 速信息公路。
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卫星通信
卫星通信是指利用人造地球卫星作为中 继站转发无线电信号，在两个或多个地 面站之间进行的通信过程或方式。卫星 通信属于宇宙无线电通信的一种形式， 工作在微波频段。卫星通信是现代通信返回
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5.4.1 卫星通信概述
现代通信中广泛应用的是有源静止卫星（即同步卫星 ）。 静止卫星被发射到位于赤道上空35 800 km 附近的圆形 轨道上，其运动方向与地球自转方向一致，绕地球一 周的时间恰好为24小时 ，与地球自转周期相同。以静 止卫星作为中继站所组成的通信系统，称为静止卫星 通信系统或同步卫星通信精品系文档统。
基于软件无线电的短波电台模拟器设计与实现
基于软件无线电的短波电台模拟器设计与实现
李磊;邢军;许高明;谢晋雄;刘太君
【期刊名称】《无线通信技术》
【年(卷),期】2024(33)1
【摘要】本文提出了一种基于软件无线电的短波电台模拟器设计方法。
模拟器前端采用Vue3实现,后端利用Python开发,网络通信基于WebSocket完成,同时结合GNU Radio平台和Lime-SDR硬件完成了短波电台模拟器的软硬件实现。
文中提出的短波电台模拟器设计方法具有极好的灵活性和扩展性,适用于各种型号短波电台模拟器的快速开发,可以大大降低短波电台模拟器的成本,具有很好的应用前景。
【总页数】6页(P26-31)
【作者】李磊;邢军;许高明;谢晋雄;刘太君
【作者单位】宁波大学未来无线研究院;深圳海关信息中心;深圳出入境检验检疫科学研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TN92
【相关文献】
1.一种短波软件无线电台的实现
2.基于软件无线电的短波多路并行处理系统的设计与实现
3.基于射频直接采样的短波软件无线电台的设计及实现
4.一种短波软件无
线电台数字中频单元的设计与实现5.基于软件无线电战术电台软件体系结构设计研究
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软件无线电技术
软件无线电技术1.1软件无线电概念的由来,无线通信在现代通信中占据着极其重要的位置，被广泛应用于商业、气象、军事、民用等领域。
当代无线通信系统很多，例如，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，等等。
各种无线通信系统的调制方式也很多，有AM、FM、LSB、USB、ISB、FSK、PSK、MSK、GMSK、QAM，等等。
各种通信系统由于自身的特点而应用于不同场合。
各种通信的优势：短波电台适合远距离传输，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。
由于无线通信具有设备简单、便于携带、易于操作、架设方便等特点，在军事通信领域是不可或缺的重要通信手段。
然而，军用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。
例如，工作的频段不同，有的在HF频段，有的在VHF、UHF频段，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连互通。
而且，由于不同频段的电台只能满足某些特定的要求，无法满足部队各种各样的军事需求，给协同作战带来了困难。
经过几十年的发展，无线通信有了长足的进步。
通信系统由模拟体制不断向数字化体制过渡，出现了许多中频数字化接收机。
例如，德国R/S公司研制的宽带数字化接收机EBD900，主要用于无线电监视，其工作频率范围为20MHz～2GHz，搜索速度为4GHz/s （25kHz带宽），动态范围为80dB。
又如，英国研制的PVS3800接收机，工作频率范围为0.5MHz～1GHz，是一种用于电子战环境中的宽带无线电通信监测接收机，可以实现搜索、监听、分析识别等功能；还可以根据需要，通过加载不同的软件，灵活地配置成各种不同功能的接收机，如PV3830截获接收机，PV3840分析接收机，PV3850监视接收机，等等。
01-无线通信概述
MS2MS1主要内容¡无线通信发展的历史¡无线通信系统的案例¡现代无线通信系统¡未来无线通信发展趋势电信（Telecommunication）的新纪元电信：以电信号形式的长途通信（Telecommunication) 是从19世纪30年代开始的。
物理发现通信技术发展1831年法拉第电磁感应1837年莫尔斯发明电报1873年麦克斯韦电磁场理论1876年贝尔发明电话1895年马可尼首次实现无线电通信电话的发明者－贝尔l贝尔（1847－1922）英国人，美国发明家1868年在伦敦工作1871年去波士顿工作1873年任波士顿大学教授1875年发明多路电报1876年发明电话l一生曾获许多专利无线电通信的发明者－马可尼l马可尼（1874－1937）意大利人1894年在父亲的庄园试验1896年去伦敦1897年建立无线电报公司1899年首次实现英法无线通信1916年实现短波无线电通信1929年建立世界性无线通信网l曾获诺贝尔奖金模拟通信的新纪元l物理发现通信技术发展1906年发明电子管模拟通信得到发展数字通信的新纪元l1928年奈奎斯特准则和抽样定理l1948年香农：《通信的数学理论》在理论上为数字通信准备了条件物理发现通信技术发展20世纪50年代数字通信得到发展发明半导体20世纪60年代发明集成电路空间通信的新纪元物理发现通信技术发展20世纪50年代航天技术20世纪40年代提出静止卫星概念，但无法实现1963年第一次实现同步卫星通信光纤通信的新纪元物理发现通信技术发展20世纪60年代企图用于通信，但未成功发明激光20世纪70年代光纤通信得到发展发明光导纤维通信发展历史的启示l通信传输始终是最活跃的技术领域，物理上的新进展都可能在通信上找到新用途，从而形成新的通信产业。
l通信传输的新要求又将推动物理和器件的进展，促使人们去研究发展新的物理机理来满足信息传输的需要。
l一个优秀的通信工程师和研究人员，必须对物理学和器件技术的新进展十分感兴趣，并善于抓住新方向、新突破口迎接通信技术的革命。
移动通信中继站
移动通信中继站⒈引言在移动通信网络中，中继站（也称为基站或信号塔）是连接用户设备和核心网络之间的重要枢纽。
本文档将详细介绍移动通信中继站的定义、功能、部署等方面的内容，并提供相关法律名词及注释。
⒉定义移动通信中继站是一个无线通信系统的关键组成部分，用于提供无线信号覆盖和通信服务。
它通常由天线组、射频收发器、控制单元、电源以及相关设备组成。
中继站负责提供无线信号的发送和接收，并与核心网络进行通信。
⒊功能⑴信号覆盖：中继站通过发射和接收无线信号，覆盖一定范围内的用户设备，确保用户可以进行通信和数据传输。
⑵连接管理：中继站对用户设备进行身份验证、连接建立和断开等操作，并管理用户设备与核心网络之间的连接。
⑶数据传输：中继站负责将用户设备传输的数据转发到核心网络，同时将核心网络传输的数据转发到用户设备。
⑷频率管理：中继站负责管理无线信号的频率资源分配，以避免相邻中继站之间的频率干扰。
⑸故障监测与维护：中继站需要进行故障监测，并及时进行维护和修复，确保通信服务的稳定性和可靠性。
⒋部署⑴选址：中继站的选址需要考虑地理条件、覆盖需求以及与其他中继站的协调等因素。
⑵建设：中继站的建设包括天线安装、设备搭建、电力供应等工作。
⑶调试：建设完成后，中继站需要进行信号测试和参数配置，以确保正常工作。
⑷运维：中继站的运维包括故障监测、设备维护、软件升级等工作，以保障通信服务的可靠性和稳定性。
⒌法律名词及注释⑴电信法：一般指国家或地区鼓励和规范电信活动的法律法规，以确保电信服务的公平、公正和有序运营。
⑵无线电管理机构：主管国家或地区无线电频谱资源管理、无线电技术标准制定和无线电频率分配的机构。
⑶电磁辐射：指中继站发射和接收无线信号时所产生的电磁波辐射，并需要符合相关法律法规中的辐射限制要求。
⒍附件本文档涉及的附件包括移动通信中继站的通信流程图、部署示意图、频率资源分配表等。
软件无线电
一
样 。将 不 能 实 现漫 游 。 采用 软 件 无 线 电技 术 使 同 样一 部 手
向 图 可 以 由基 带数 字 信 号器 来 控 制 。
机 ，只要 自动 改变 软 件 ，就 可 以 从 Ｇ Ｍ 网络 上 转 移 到 ｃ ｍａ Ｓ ｄ Ｏ ｅ ｃ ｍａ ０ ０ 络 上 工作 ， 而 实 现 了 同一 部 手机 可 在 肉 ｎ 或 ｄ ２０ 网 从
同 目的 的 无线 电台在 工 作 频段 、调 制方 式 上 存在 差 异 而 无法
互 通 。如 果 需 要互 通 ，就 需 要 作进 一步 的改 进 ，如 美 国 部 分 推 出的 Ｊ Ｒｓ战 术 合作 无 线 系统 ） Ｔ （ 的意 向 合 同 ， 目的就 是 能 其 实 现 基于 软 件 无 线 电技 术 的 可 以互 操 作 、互 工 作 的系 统 。 在
的软 件 。上 述 无 线 功能 可 以 用软 件 升 级来 改 变 无 线参 数 ，可 以按 要 求 的条 件 用 编程 来 设 计 。这 样 就把 无 线通 信系 统 或 产 品 的某 些部 分 转 移 到软 件 上 来 ，无 线通 信 设 备 的 价格 将 与软
Ｉ
堡 缉 盛…
—
—
射 频 发射 机 和 接 收机 。由通 用 平 台和 多 个射 频 发 射
种 网 络 的环 境 下 工作 。 它将 为 众 多 的观 众 和球 迷 带 来 方便 ， 为
厂 家 和运 营 商 迎 来更 多 的商 机 。
机模 块 组 成 。其 工作 频 率 范 围应 足 够 宽 ， 并用 数 字频 率 合 成 技 术 来设 置 ，对每 种 标 准应 能 多 载 波 工作 。
基查特粤
软 件 无 线 电在 可 编 程 的通 用 硬 件 平 台上 ， 利用 软 件 来 定 义 和实 现 无 线设 备 的各 部 分功 能 ，包 括 前端 接 收 ，中频 处理
SDR软件无线电系统产品介绍
SDR软件无线电系统产品介绍(一)兴夏机电设备(北京)有限公司杨领锋摘要：软件无线电摆脱了面向某种或几种用途的设计思想,通过模块化、标准化的通用硬件设计,把通信功能从完全依赖于硬件的状态下解放出来。
本文介绍基于加拿大Spectrum Signal Processing公司的Monaco SDR软件无线电系统方案及新近推出的SDR-3000软件数字收发机子系统。
关键词：SDR软件无线电系统DSP数字信号处理器数字接收器软件无线电系统(software Defined Radio) 是指用软件控制、数字信号处理的方式,来完成传统模拟无线电功能的系统。
随着电子技术的迅猛发展,无线电通信经历了模拟体制,数字体制,正朝着软件无线电的方向发展。
软件无线电是90年代为了解决美国军方各种通信的互连互通,使军种、兵种之间实现抗干扰、高保密的要求而出现的,其核心是尽量使A/D和D /A 变换模块靠近天线,在构筑一个开放性的、模块化的硬件平台的基础上,通过软件来实现各种功能。
由于软件无线电省去了大量的模拟电路,所以它可以使通信设备的性能提高,体积,重量和成本等大大降低。
同时利用软件编程实现的各种功能使得通信设备更加灵活。
并可以在后续的运行中不断增加新的功能。
软件无线电的应用领域包括：* 军用通信* 三代蜂窝基站* 卫星地面站* 无线测试和测量* 扩频通信* 智慧天线1 软件无线电原理概述软件无线电摆脱了面向某种或几种用途的设计思想,通过模块化、标准化的通用硬件设计,把通信功能从完全依赖于硬件的状态下解放出来。
对于软件无线电系统,理论上应该是在系统中除了天线,高频放大,喇叭,ADC/DAC以及相应的滤波电路（抗混叠滤波以及波形滤波器）以外,完全由数字信号处理的形式完成。
在目前的大部分系统中,接收端从天线上下来的信号需要经过模拟下变频滤波至中频70MHz或者更低,然后采用65MHz/70MHz的采样率进行A /D变换,再由数字下变频模块（Digital Down Conversion）将数字化的中频信号下变频至基带。
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无 线 电设 计 思路 ，通过 一种模 块化 的通用硬 件平 台，利
用 软件 编程来确 定系统 的工 作参数 （ 包 括可编程 的通 信频 段 、信 号调制解 调和编解码 及通信方式 等） ，完成无线 通 信 系统 的各 种功 能 。这 种 以一个物 理平 台实现 多个无 线
算 能力 。同时 ，ｈ ａ ｃ ｋ ｒ ｆ 只需要１ ０ ０ ０ 多元，成本相 当低 ，就
可 实现信 号的接收和发射 以及 通信系 统的建立等 。系统 中
ｈ ａ ｃ ｋ ｒ ｆ 主要用来信号 的处理和发射。信 号处理和算法可 以 集 成下载 ￣ １ ］ ｈ ａ ｃ ｋ ｒ ｆ 上 。Ｈ ａ ｃ ｋ ｒ ｆ 主要将基带处理的数字信号 转 化为模拟信号 ，经过两次变频后发射 出去 。
中继平 台可有效避免这些缺 点。
（ １ ） Ｒ Ｔ Ｌ Ｓ Ｄ Ｒ 设备 ］ ［ 。Байду номын сангаас
Ｒ Ｔ Ｌ Ｓ Ｄ Ｒ 设备使用 的是Ｒ Ｔ Ｌ ２ ８ ３ ２ ＋ Ｅ ４ ０ ０ ０ 芯片 ，俗称 电视
棒 。射频 范围为７ ０ Ｍ Ｈ ｚ － １ ． ７ Ｇ Ｈ ｚ ，支 持Ｕ Ｓ Ｂ ２ ． ０ 的２ ． ８ Ｍ Ｓ ／ ｓ
器上建 立核 心处理模 块 ，Ｐ ｙ ｔ ｈ ｏ ｎ 编 程语 言提供交 互应用
电 羊 世 界 ・７】 ・
Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ Ｔ Ｒ Ｏ Ｎ Ｉ Ｃ Ｓ ＷＯ Ｒ Ｌ Ｄ・ 探 索 与观 察
一
等 ，同时与ｇ ｎ ｕ ｒ ａ ｄ ｉ ｏ 和Ｓ Ｄ Ｒ ＃ 等 多款软件 无线 电软 件平 台
个 通用 的无线 通信 平 台，通过 在这个 平 台上加载 标准
种 开放 体系 结构和 技术 。它 与原来 单纯 由硬件 电路构
兼 容 。其 主要 负责将接 收天 线的射频 信号 下变频 ，然后
（ ３ ） ｇ ｎ ｕ ｒ ａ ｄ ｉ ｏ ｃ Ｈ 开源软件 无线 电（ Ｇ Ｎ Ｕ Ｒ ａ ｄ ｉ ｏ ） 是 一 个 对 学 习 、构 建 和
通 信功 能 的系统 ，与传 统 的 以硬件 为主 的无线 通信系 统 相 比，不仅 降低 了产 品的开 发成本 ，缩 短 了产 品 的更 新
上 。Ｈ ａ ｃ ｋ ｒ ｆ 集成 了Ｃ Ｐ Ｌ Ｄ ＋ Ｍ Ｃ Ｕ 基带处理方案 ，大大增加 了运
字无 线系 统不相 同的一种 新 的信 息 处理和传 输 的体 系 结
构与技术 。 软件 无线 电 以一种崭 新 的设计 、制造和 使用 无线通 信 系统与 设备 的思 想 ，摆 脱 了单一 系统 固定 电路 的传 统
周 期 ， 而 且 具 有 系 统 复 用 性 高 、开 放 性 好 、 维 护 管 理 方
便的技术优势 。
部署 软件无 线 电系统 的免费软 件工具 包 ，是 本系 统实现
的软件 平 台 。它使 人们 不用购 买一 大堆射频 收发 设备 ，
１ 系统分析
软件 无线 电 中继平 台平 台 由Ｒ Ｔ Ｌ Ｓ Ｄ Ｒ 设 备 和ｈ ａ ｃ ｋ ｒ ｆ
责信号 的接收 ，ｈ ａ ｃ ｋ ｒ ｆ ￣责发送 ，￥ ￣－ ｇ ｎ ｕ ｒ ａ ｄ ｉ ｏ 责信号的处理、算法的编程等 。该方案开放 性、通 用性强 ，成本较低 。
【 关键 词 】软件无线 电 ；通信 中继平 台；ｇ ｎ ｕ ｒ ａ ｄ ｉ ｏ
ｇ ｎ ｕ ｒ ａ ｄ ｉ ｏ 负责信号 的处理 、算法 的编程等 ，如 图１ 所示 。
引言
随着科 学技 术 的发展 ， 由于 高 山建筑物 等遮蔽 物 的 阻挡 ，常常 出现 弱信 号 区域和信 号盲 区 ，一般用通 信 中
继 的方 式来解 决 。而常用 的 中继方 式如基 站 、转 信 台等
图 １通信 中继 平 台 基本 架构
存在 着 建设 成本 高 ，维护 不便 ，移 动性差 ，供 电也不 方 便 的 问题 ，而 本文 利用 软件无 线 电理论组 建 了一个通 信
就可 以进行 信号 的接 收和发送 。它集 成 了大量 的信号运
行和 处理模 块 ，实现 了在 低成 本 易制作 的射 频硬件 和通 用微 处理 器 上软 处理 信 号 。其 主 要是 通过 Ｃ ＋ ＋ 在 微 处理
组成 ，Ｒ Ｔ Ｌ Ｓ Ｄ Ｒ 负责信 号 的接 收 ，ｈ ａ ｃ ｋ ｒ ｆ 负 责发送 ，软件
将模拟信 号转换为数字信 号，交给ｇ ｎ ｕ ｒ ａ ｄ ｉ ｏ 进行处理 。
（ ２ ） ｈ ａ ｃ ｋ ｒ ｆ ［ ３ ］
化 、模 块 化 、通 用化 的软件 ，实 现各种 无线 通信功 能 的
一
成 的无线 通信 系统 不 同，也与 单纯用 软件方 式控 制的数
ｈ ａ ｃ ｋ ｒ ｆ 的射 频范 围能达 到３ ０ Ｍ Ｈ ｚ 一６ Ｇ Ｈ ｚ 。另外 ， ｈ ａ ｃ ｋ ｒ ｆ 还 可 以外加一个 上变频 器 ，就 可 以将载 频 降低 到 ３ ０ ０ Ｋ Ｈ ｚ ，大大增加 了射频范 围 。使用Ｕ Ｓ Ｂ ２ ． Ｏ 接 口，向主 机 的最高数据传输速率可 达￣ Ｕ ３ ５ Ｍ Ｂ ／ ｓ ，带宽都在 １ ６ Ｍ Ｈ ｚ 以
Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ Ｔ Ｒ Ｏ Ｎ Ｉ Ｃ Ｓ ＷＯ Ｒ Ｌ Ｄ・ 探 索 与 观 察
基 于软件 无 线 电的通信 中继 平 台
武警工程 大学 刘志骋 陈任秋
【 摘要 】 在现有软件无线电平台的基础上，提 出一种新的中继平台。该平台由Ｒ Ｔ Ｌ ｓ Ｄ Ｒ设备和ｈ ａ ｃ ｋ ｒ 陵Ｌ 成， ＲＴ Ｌ Ｓ Ｄ Ｒ￣
的高速 传输５ ￣ Ｄ ８ ｂ ｉ ｔ 的Ｉ Ｑ 数据 采样 。只需５ ０ 元人 民 币，就
可 以观 看数 字 电视 和频 谱 图，收听广 播 ，追 踪飞机 轨迹
软件 无线 电 （ Ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ Ｒ ａ ｄ ｉ ｏ ） ，也称 为软件 定义无 线电（ Ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ Ｄ ｅ ｆ ｉ ｎ ｅ ｄ Ｒ ａ ｄ ｉ ｏ ） ，是 指将模块化 、标准 化 、通 用化 的硬 件单 元 以总线或 交换方 式连接 起来 组成