軟件無線電網(wǎng)絡(luò)技術(shù)論文范文
軟件無線電網(wǎng)絡(luò)技術(shù)論文范文
軟件無線電技術(shù)是一種功能多元化化的系統(tǒng),它靈活多樣并且有機地融合了硬件、軟件以及無線電技術(shù)。下面小編給大家分享軟件無線電技術(shù)論文,大家快來跟小編一起欣賞吧。
軟件無線電技術(shù)論文篇一
軟件無線電技術(shù)
摘要 軟件無線電技術(shù)是一種功能多元化化的系統(tǒng),它靈活多樣并且有機地融合了硬件、軟件以及無線電技術(shù)。軟件無線電技術(shù)基于模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化的硬件支持平臺,借助于軟件編程程序?qū)崿F(xiàn)了無線電臺的多功能化。軟件無線電技術(shù)的基本思想就是讓A/D模塊向天線模塊靠攏,并借助于軟件的優(yōu)勢來實現(xiàn)無線電特性的多元化,讓通信系統(tǒng)能夠不再受到硬件的束縛,能夠在硬件通用和系統(tǒng)穩(wěn)定的狀態(tài)下實現(xiàn)軟件功能的多樣化。
關(guān)鍵詞 軟件無線電;高性能總線技術(shù);DSP 數(shù)字處理
中圖分類號TN91 文獻標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708(2012)61-0179-01
1 軟件無線電技術(shù)的優(yōu)勢
軟件無線電技術(shù)具有眾多的優(yōu)勢,歸納起來主要有以下幾個方面:1)易于實現(xiàn)系統(tǒng)的模塊化。軟件無線電技術(shù)的基本設(shè)計思想就是模塊化設(shè)計理念。利用該技術(shù),非常實現(xiàn)通信系統(tǒng)個的模塊化設(shè)計。通信系統(tǒng)的硬件平臺和電氣接口方面均嚴(yán)格遵循開放和統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),如果需要進行維護或者提升系統(tǒng)性能,僅僅通過更換某一個模塊便可以實現(xiàn),而不需要更新整個系統(tǒng);2)全面的數(shù)字化。軟件無線電技術(shù)能夠為我們提供優(yōu)秀于當(dāng)前任何一個數(shù)字通信系統(tǒng)的全面數(shù)字化的通信系統(tǒng)。這主要是因為軟件無線電技術(shù)數(shù)字化處理的重點便是通信系統(tǒng)的基帶信號、射頻段以及中頻段;3)功能的軟件化。軟件無線電技術(shù)除了必需的具有良好通用性的硬件支持平臺之外,其他的各種功能均能夠通過軟件編程的方式來實現(xiàn)。一般情況下,軟件編程可以實現(xiàn)以下這些功能,主要包括:信源編碼、解碼方式以及可編程的射頻頻段、中頻頻段、信道解調(diào)方式與信道調(diào)制方式等等;4)優(yōu)秀的可拓展性。軟件無線電技術(shù)具有非常優(yōu)秀的可拓展性,不管是系統(tǒng)功能的拓展,還是系統(tǒng)功能的升級,均可以非差輕松地完成。由于軟件無線電技術(shù)基于模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化的硬件支持平臺,因此在硬件方面的可拓展性不大,其優(yōu)秀的可拓展性主要體現(xiàn)軟件方面。如果想要對系統(tǒng)進行升級或者拓展僅僅需要對相應(yīng)的軟件進行升級或者拓展即可,非常方便。升級和拓展軟件要比改進和優(yōu)化硬件電路簡單許多。借助于軟件工具,能夠根據(jù)實際需求來實現(xiàn)各種通信業(yè)務(wù)的拓展。
2 軟件無線電的關(guān)鍵技術(shù)
之所以軟件無線電具有傳統(tǒng)數(shù)字電臺無法比擬的優(yōu)勢,其中應(yīng)用了諸多關(guān)鍵技術(shù)。也正是由于這些關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用,可保持電臺功能以及款頻段的靈活性。以下將對幾種關(guān)鍵技術(shù)進行具體分析:1)開放式體系結(jié)構(gòu)。在軟件無線電系統(tǒng)中,硬件設(shè)計建立在開放式總線結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,硬件與軟件均處于開放狀態(tài),例如電氣接口與物理接口,根據(jù)通用的模塊標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計。目前,基于通信的開放結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)基本建立起來,但是軟件無線電技術(shù)中的適時數(shù)字信號處理、高性能信號處理等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)尚處于初級探索階段;2)中頻處理。在發(fā)射端的中頻處理中,基本實現(xiàn)已調(diào)基帶信號和中頻信號的轉(zhuǎn)換,這種轉(zhuǎn)換功能主要通過計算離散時間點來實現(xiàn)。對于接收端的中頻處理部分,如寬帶數(shù)字濾波,可以從業(yè)務(wù)波段中選擇,恢復(fù)到中等帶寬的用戶信道,并將信號轉(zhuǎn)換為基帶。通過濾波以及頻率交換的復(fù)雜程度,體現(xiàn)中頻段對處理能力的需求狀況,這一功能需要通過數(shù)字辦法來實現(xiàn);3)實時軟件處理。在軟件無線電系統(tǒng)的多工作技術(shù)實現(xiàn)過程中,應(yīng)實時納入全新功能軟件。雖然當(dāng)前存儲器的容量已經(jīng)比較大,但是所有軟件存儲其中仍承受較大壓力,因此軟件無線電系統(tǒng)可以通過特定的用戶入口端實現(xiàn)實時新功能軟件的裝載,通過重新分配、組構(gòu)軟件資源,重組軟件功能,這就要求通信協(xié)議以及軟件的通用性、標(biāo)準(zhǔn)性;4)開放式總線結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的硬件平臺結(jié)構(gòu)屬于流水線式,在這一結(jié)構(gòu)中,各模塊采取實際硬件電路互連形式。一般情況下,各個模塊之間緊密耦合。如果系統(tǒng)涉及到功能的改變,就需要增加或者減少某一個模塊,這就會帶來結(jié)構(gòu)中的變化。但是由于不具備開放性,因此也無法滿足軟件無線電技術(shù)的要求。鑒于此,人們在PC技術(shù)發(fā)展中受到啟發(fā),提出了基于總線互連的系統(tǒng),在相應(yīng)系統(tǒng)中應(yīng)用VME總線標(biāo)準(zhǔn)。尤其在軟件無線電系統(tǒng)中,通過應(yīng)用VWE總線標(biāo)準(zhǔn),進一步支持軟件無線電的擴展性、開放性平臺發(fā)展;5)寬帶模數(shù)(A/D)或者數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換。在軟件無線電系統(tǒng)中,最理想的ADC位置應(yīng)該與射頻天線盡量靠近,以此更精準(zhǔn)地接收模擬信號,實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)換,最大限度獲得可編程性。在A/D或者D/A技術(shù)轉(zhuǎn)換中,應(yīng)考慮以下幾點要素:量化噪聲、采樣方式、采樣效率、數(shù)值與效應(yīng)等。當(dāng)前,在軟件無線電系統(tǒng)的A/D或者D/A技術(shù)中,最大的困擾就是ADC采樣速率難以滿足軟件無線電的高精度、高速率要求,將成為今后努力方向。
3 軟件無線電技術(shù)在4G發(fā)展中的應(yīng)用
隨著3G技術(shù)的日益發(fā)展與成熟,目前已經(jīng)在市場運營中取得一定成績。當(dāng)前,國際電信聯(lián)盟(ITU)已經(jīng)著手準(zhǔn)備“第四代移動通信標(biāo)準(zhǔn)”的制定,并逐漸達成共識,將移動通信系統(tǒng)與其他系統(tǒng)相結(jié)合,如WLAN、無線局域網(wǎng)等,4G技術(shù)應(yīng)運而生。隨著4G技術(shù)的產(chǎn)生,數(shù)據(jù)傳輸效率將進一步提高,并可提供更豐富、更廣泛的任務(wù),最終實現(xiàn)局域網(wǎng)、廣播、電視、商業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)、藍牙等無縫銜接、兼容發(fā)展。在發(fā)展4G的諸多關(guān)鍵技術(shù)中,軟件無線電技術(shù)是承載4G發(fā)展的橋梁。隨著各種先進技術(shù)的交疊發(fā)展,更利于降低開發(fā)風(fēng)險,因此未來發(fā)展的4G技術(shù)必須滿足各種類型產(chǎn)品的需要,軟件無線電技術(shù)恰好滿足產(chǎn)品多樣性需求,既可降低開發(fā)4G的風(fēng)險,又支持更多系列產(chǎn)品的開發(fā)。另外,由于軟件無線電技術(shù)減少了硅芯片的應(yīng)用,可有效降低成本,更利于推廣使用。在4G技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)支持方面,由于通信系統(tǒng)選擇的是基于IP全分組形式基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)傳輸流,因此IPv6將成為下一代的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。總之,隨著計算機技術(shù)、通信技術(shù)以及微電子技術(shù)的快速發(fā)展,必然能夠有效解決軟件無線電技術(shù)發(fā)展中遇到的困難,讓軟件無線電技術(shù)在未來4G通信技術(shù)中獲得更好的發(fā)展空間。
參考文獻
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