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灵活的射频前端设计：由于射频带宽较宽，而且会处于多载波工作状态，混合信号中信号 的包络幅度相差很大，因此对放大器的非线性特别敏感，需要解决互调分量的抑制问题。 高速数字信号处理：由于现在设计与制造的技术限制，数字信号处理器的性能是一个瓶颈； 软件无线电台的覆盖频段为 2MHz~2000MHz，就目前水平而言，制造一种全频段天线是不 可能的。一般情况下，大多数系统能够只要覆盖不同频段的几个窗口，不必覆盖全部频段。
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？
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术通关，1系电过，力管根保线据护敷生高设产中技工资术0艺料不高试仅中卷可资配以料置解试技决卷术吊要是顶求指层，机配对组置电在不气进规设行范备继高进电中行保资空护料载高试与中卷带资问负料题荷试22下卷，高总而中体且资配可料置保试时障卷，各调需类控要管试在路验最习；大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试，况卷要下安加与全强过，看2度并22工且22作尽22下可22都能2可地护1以缩关正小于常故管工障路作高高；中中对资资于料料继试试电卷卷保破连护坏接进范管行围口整，处核或理对者高定对中值某资，些料审异试核常卷与高弯校中扁对资度图料固纸试定，卷盒编工位写况置复进.杂行保设自护备动层与处防装理腐置，跨高尤接中其地资要线料避弯试免曲卷错半调误径试高标方中高案资等，料，编5试要写、卷求重电保技要气护术设设装交备备4置底高调、动。中试电作管资高气，线料中课并3敷试资件且、设卷料中拒管技试试调绝路术验卷试动敷中方技作设包案术，技含以来术线及避槽系免、统不管启必架动要等方高多案中项；资方对料式整试，套卷为启突解动然决过停高程机中中。语高因文中此电资，气料电课试力件卷高中电中管气资壁设料薄备试、进卷接行保口调护不试装严工置等作调问并试题且技，进术合行，理过要利关求用运电管行力线高保敷中护设资装技料置术试做。卷到线技准缆术确敷指灵设导活原。。则对对：于于在调差分试动线过保盒程护处中装，高置当中高不资中同料资电试料压卷试回技卷路术调交问试叉题技时，术，作是应为指采调发用试电金人机属员一隔，变板需压进要器行在组隔事在开前发处掌生理握内；图部同纸故一资障线料时槽、，内设需，备要强制进电造行回厂外路家部须出电同具源时高高切中中断资资习料料题试试电卷卷源试切，验除线报从缆告而敷与采设相用完关高毕技中，术资要资料进料试行，卷检并主查且要和了保检解护测现装处场置理设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
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复习与思考题第1 章1.什么是软件无线电？其主要特征是什么？2.无线电技术经历或正在经历哪几个阶段？各有什么特征？3.软件无线电产生的背景是什么？要解决什么问题？4.什么是SCA？其与SDR 有什么关系？5.软件无线电的实现技术有哪些？其发展的技术瓶颈有哪些？6.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，请按照射频前端和信号处理单元分别加以解释。
7.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？8.理想软件无线电跟实际软件无线电的主要区别是什么？Joseph Mitola 博士提出的理想软件无线电的重要意义是什么？9.软件无线电的结构如何？各部分的作用是什么？第2 章1.低通采样定理以及计算方法。
2.带通采样定理以及计算方法。
3.信号采样在软件无线电中的作用以及采样方式对软件无线电接收机结构的影响是什么？4.什么叫超外差体制？软件无线电中的超外差体制与常规的超外差有哪些不同？软件无线电超外差体制的最大特点是什么？（提示：从软件无线电的射频宽开化、中频宽带化要求考虑。
）5.什么是抽取？其作用是什么？6.什么是内插？其作用是什么？7.为什么不能直接进行抽取或内插操作？应该怎么办？8.什么叫射频直接带通采样？它跟带通采样相比较有哪些特点？射频直接带通采样为什么需要设置一个跟踪滤波器？它有什么作用？9.射频直接带通采样主要由哪些关键部件组成？为什么说射频直接带通采样非常接近于理想软件无线电结构？10. 当抽取倍数很高时，采用多级级联抽取有什么好处？11.什么叫多相滤波？在软件无线电中采用多相滤波的意义何在？12.什么是半带滤波器？为什么要叫这样的滤波器为“半带”滤波器？半带滤波器有些什么特点？13.什么是积分梳状滤波器？有哪些特点？在抽取/ 内插中为什么要使用积分梳状滤波器？14.对一个信号进行正交分解的意义是什么？无线电信号的三大瞬时特征是什么？作为通信信号分别有什么含义和作用？如何通过正交分解提取这三大瞬时特征？15.什么是射频信号的正交基带分量？请写出正交基带分量的数学表达式，及其提取正交基带分量的数学运算过程。
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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。
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复习——第一章（无线电系统技术概述）1. 理解常见无线电技术中的AGC 技术，超外差接收技术和双工技术。
低噪放大技术、自动增益控制技术、超外差接收技术、收/发双工技术噪声系数的定义：(/)/(/)si ni so no NF P P P P =将无线电接收机看成是多级电路网络构成的系统，则整个级联系统的噪声系数为：321112121111.........n n NF NF NF NF NF G G G G G G ----=++++接收灵敏度影响因素：外部噪声、内部噪声和电路系统的非线性失真等提高接收灵敏度的方法：在接收机前端增加一个射频放大器，并使其噪声系数尽可能小，一般采用低噪声放大器为使接收机输出信号的强度相对稳定，接收机的增益就应随着输入信号强度的大小自动调整，这一技术即为自动增益控制。
AGC 提高了接收机的动态范围AGC 的工作原理：按负反馈原理工作压缩比：即输入电平变化量VR i 与输出电平变化量VR O 之比（或dB 差）：()()i o M VR dB VR dB =-接收机的动态范围：接收机在输出信号不变的条件下，可接收的最大功率P max 与最小功率P min 之比:max min 10lg(/)()DR P P dB =超外差技术：通过混频器本振频率f L 和选频滤波器中心频率f 0= f RF 同步改变来实现中频频率f IF 固定不变。
(中频频率f IF 是射频频率和本振频率差拍的结果)镜频干扰中频频率是射频频率和本振频率差拍的结果，即() IF L RF f abs f f=-比本振信号分别高和低一个中频频率的信号经混频后都会进入到接收机的中频信道中两个信号在射频上对称地位于本振频率两侧，互为镜像，因此被称为镜频干扰镜频干扰抑制效果用镜频干扰抑制比来表征/10lg(/)()RF RFIRR P P dB =超外差接收机要获得好的镜频抑制比，应该采用高中频的系统方案常见的收/发双工技术：时分双工、频分双工和环形器双工2.无线模拟通信系统、无线数字通信系统、数字无线电技术比较、软件无线电比较。
软件无线电知识综合
软件无线电的采样结构基本上可以分为三种：射频全宽带低通采样结构：这种结构的软件无线电，结构简洁，把模拟电路的数量减少到最低程度。
优缺点优点：对射频信号直接采样，符合软件无线电概念的定义。
缺点：（1）需要的采样频率太高，特别还要求采用大动态、多位数的A/D/A 时，显然目前的器件水平无法实现。
（2）前端超宽的接收模式会对整个结构的动态范围有很高的要求，工程实现极为困难。
所以这种结构只实用于工作带宽不太宽的场合。
射频直接带通采样结构：射频带通采样结构的软件无线电可以较好地解决上述射频低通采样软件无线电结构对A/D 转换器、高速DSP 等要求过高，以致无法实现的问题。
优点：与射频全宽带低通采样结构相比最大的不同就是采用的前置滤波器的差异；另外还有A/D 的采样速率不同；最后就是对DSP 的处理速度要求不同。
实现可行性较强。
缺点：前置窄带电调滤波器和高工作带宽的A/D （高性能采样保持放大器）实现起来还是有相当的难度。
另外，本结构需要多个采样频率，增加了系统实现复杂度。
宽带中频带通采样结构：的软件无线电结构与目前的中频数字化接收机的结构是类似的，都采用了多次混频体制或叫超外差体制。
这种宽带中频带通采样软件无线电结构的主要特点是中频带宽更宽（比如20MHz ），所有调制解调等功能全部由软件加以实现。
中频带宽更宽是这种软件无线电与普通超外差中频数字化接收机的本质区别。
本结构类似于超外差无线电台，但常规电台的中频带宽为窄带结构，而本结构为宽带中频结构。
本结构使前端电路设计得以简化，信号经过接收通道后的失真也小，而且通过后续的数字化处理，本结构具有更好的波形适应，信号带宽适应性以及可扩展性。
本结构的射频前端比较复杂，它的功能是将射频信号转换为适合于A/D 采样的宽带中频或把D/A 输出的宽带中频信号变换为射频信号。
数控振荡器(NCO )相乘实现数字混频，NCO 的频率为所需通道的中心频率，使信号的中心频率移至零频，信号由中频变换到基带，并作低通滤波和抽取，从而实现对实值带通信号的复包络正交采样。
重庆大学-软件无线电知识点综合
1.软件无线电背景传统基于硬件的通信系统已不能适应现代社会需求，现代通信系统向软件化、智能化、网络化方向发展解决的问题：互联互通、标准化、通信设备硬件统一，功能用软件实现。
效果：很强的灵活性、较强的开放性。
目的：使通信系统摆脱硬件系统结构的束缚。
在系统结构相对通用和稳定的情况下通过软件实现各种功能，是的系统的改进和升级方便，不同系统间相互兼容。
基本思想：构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台，将各种功能（工作频段。
调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等）用软件来实现。
并使A/D 、D/A 转换器尽可能靠近天线，研制出具有高度灵活性开放性的新一代无线通信系统。
2. 软件无线电接收机与全数字接收机联系：软件无线电视在全数字接收机基础上发展而来，将数字化从接收机推广到发射机，信号处理部分包括调制解调、上下变频和滤波等全部构建在硬件平台上用软件来实现。
区别：软件无线电将A/D 和D/A 向RF 端靠近，由基带移到中频，对整个系统频带进行采样；用高速的DSP/CPU 代替传统的专用数字电路与低速DSP/CPU 做A/D 后的一系列处理；软件无线电更多侧重于射频信号的直接处理，所面对是一个包含多个射频信道的信号，或是不同模式和体制的传输信号，通过一个统一的硬件平台和不同的软件程序来进行接受和处理。
全数字接收机主要是中频之后的信号处理，面对的通常是一路独立信号，主要在于恢复最终调制信息跟多关注通信最佳接收机理论的全数字化。
软件无线电的一个重要思想就是要实现宽带多模式接收机。
3. 过采样：L 倍过采样即 ,使两种采样保持相同的噪声功率谱密度，有 结论： 1.将采样率提高L 倍，若保持同样的量化噪声谱密度，比特数可减少 ；2.若标称比特数保持不变， ，将采样率提高L 倍，则有效比特数将提高意义：当采用过采样时，量化噪声被分散到更宽的频带 ， 量化噪声功率谱密度降低L 倍，在的Nyquist 带宽内的有效量化噪声功率也降低L 倍。
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第一章1、理解常见无线电技术中的LNA技术,AGC技术，超外差接收技术和双工技术。
1)接收灵敏度影响因素:外部噪声、部噪声和电路系统的非线性失真等提高接收灵敏度的方法:在接收机前端增加一个射频放大器，并使其噪声系数尽可能小，一般采用低噪声放大器2)为使接收机输出信号的强度相对稳定，接收机的增益就应随着输入信号强度的大小自动调整，这一技术即为自动增益控制3)超外差技术：通过混频器本振频率fL和选频滤波器中心频率f0= fRF同步改变来实现中频频率fIF固定不变。
(中频频率fIF是射频频率和本振频率差拍的结果) 4)常见的收/发双工技术：时分双工、频分双工和环形器双工2、无线模拟通信系统、无线数字通信系统、数字无线电技术比较、软件无线电比较。
除调制/解调外，无线数字通信系统与无线模拟通信系统相同无线数字通信系统与无线模拟通信系统的根本区别：（1）信源的数字化；（2）调制/解调:传输信道中其它各环节仍相同，如信道分离、混频和滤波等，但模拟信道技术结构复杂、集成度低、体积功耗大，运用不灵活。
模拟无线电技术中，信号处理大多采用实信号处理技术，而数字无线电则多采用复信号处理技术，即采用正交双通道技术3、实现正交双通道的关键。
实现正交双通道的关键有两个1）需要产生两个正交本振2）需要严格保证两通道的幅度平衡，若上述条件无法满足，则会产生镜像信号，造成镜像干扰4、硬件无线电与软件无线电的主要区别。
硬件无线电是指无线电设备的功能由硬件结构确定，系统的工作很少或没有软件参与，在功能上是固定的。
软件无线电技术可以多频带/多模式/多功能工作，具有可重编程、可重配置能力。
模拟无线电和数字无线电都属于硬件无线电；数字无线电+软件无线电和重配置技术构成软件无线电。
5、数字无线电常见结构。
据A/D转换在数字无线电系统中所处的位置分类：零中频数字基带的结构：中频频率为零，不存在一般超外差接收机中的镜频干扰问题；超外差式数字基带的结构：中频频率固定；超外差式数字中频的结构：中频频率固定6、软件无线电的定义、特点及软件无线电的中心思想。
无线电技术导论_之七_软件无线电概论_2011
无线电技术导论• 洪 晟：82316447 • Email: shenghong@课堂练习可靠性工程研究所元器件工程部调幅原理调幅就是使载波 的振幅随调制信 号的变化规律而 变化。
调幅波是载波振 幅按照调制信号 的大小呈线性变 化的高频振荡。
可靠性工程研究所元器件工程部调幅波的频谱正弦调制的调幅波频谱 非正弦调幅波的频谱可靠性工程研究所元器件工程部课堂练习有一超外差式收音机，接收中波电台的 频率是535～1605kHz，问本振的振荡频 率是多大？可靠性工程研究所元器件工程部超外差接收机框图——中频信号放大倍数高且稳定——较高的灵敏度 优点： ——中频电路高质量调谐回路——良好的选择性可靠性工程研究所元器件工程部变频器我国调幅广 播接收机的 中频采用 465KHz 我国调频广 播接收机的 中频采用 10.7MHzfB − fS = fM可靠性工程研究所元器件工程部第七讲软件无线电概论可靠性工程研究所元器件工程部本次课的内容一、软件无线电定义/特点 二、部分关键器件介绍 三、软件无线电硬/软件体系结构 四、软件无线电的发展可靠性工程研究所元器件工程部一、软件无线电定义/特点可靠性工程研究所元器件工程部可靠性工程研究所元器件工程部软件无线电技术设想通信世界的个人计算机可靠性工程研究所元器件工程部驱动SDR发展使用的重要因素: 太多的标准…可靠性工程研究所元器件工程部According to the latest definition recently coordinated between the IEEE and the SDR Forum, an SDR is:Radio in which some or all of the Physical Layer Functions are software-defined---软件无线电论坛()软件无线电是一种新型的无线体系结构，它通过硬件和软件的结合使无线网络和用户终端具有可重新配置能力。
第三章软件无线电的结构--电子科技大学(经典)知识讲解
功
窄带电调
“0”内插上
放
滤波器
变频
A/D
fS / fSm
DSP 软件
D/A
本结构说明
本结构采用了射频直接带通采样原理。
这种带通采样除了需要一个主采样频率fs外，还需
要M个“盲区”采样频率fsm(m= 0,1,2…M-1)，M
值由下式确定：M INT[2 fmax ] 式中，INT[x]表示取大于f等s 于x的最小整数。
态、多位数的A/D/A时，显然目前的器件水平 无法实现。 （2）前端超宽的接收模式会对整个结构的动态范 围有很高的要求，工程实现极为困难。 所以这种结构只实用于工作带宽不太宽的场合。
例：短波HF频段低通采样软件无线电结构
双工器
滤波器
放大器
A/D
0.1MHz~30MHz
fs:75M H z~90M H z
优点：与射频全宽开低通采样结构相比最大的不 同就是采用的前置滤波器的差异；另外还有A/D 的采样速率不同；最后就是对DSP的处理速度要 求不同。实现可行性较强。
缺点：前置窄带电调滤波器和高工作带宽的 A/D（高性能采样保持放大器）实现起来还是 有相当的难度。另外，本结构需要多个采样频 率，增加了系统实现复杂度。
“盲区”采样数字谱与“盲区”频带信号谱的 对应关系取决于前置跟踪滤波器所处的位置，当 其位于偶数(m=0,2,4,6,…)“盲区”时，其对 应关系为：XD XA ,XD XA
软件无线电可分为三大组成部分：
射频处 理前端
A/D D/A
数字处 理软件
3.1 软件无线电的三种结构形式
基于采样方式的不同，软件无线电的组 成结构可以分成以下3种：
1）射频全宽带低通采样软件无线电结构 2）射频直接带通采样软件无线电结构 3）宽带中频带通采样软件无线电结构
软件无线电.期末考试(二)2024
软件无线电.期末考试（二）引言概述：本文旨在对软件无线电的相关知识进行全面的梳理和总结，以期帮助读者更好地理解软件无线电的基本概念、技术原理及应用。
本文将分为五个大点进行阐述，分别是：软件无线电的基本概念、软件无线电的主要技术原理、软件无线电的应用领域、软件无线电的优势与挑战以及软件无线电的未来发展。
正文内容：1. 软件无线电的基本概念- 软件无线电的定义和发展历程- 软件无线电的基本组成部分- 软件无线电的工作原理2. 软件无线电的主要技术原理- 软件无线电的信号处理技术- 软件无线电的调制与解调技术- 软件无线电的自适应调制技术- 软件无线电的频谱感知技术- 软件无线电的时间与频率同步技术3. 软件无线电的应用领域- 软件无线电在通信领域的应用- 软件无线电在雷达领域的应用- 软件无线电在无线电侦测领域的应用- 软件无线电在智能交通系统中的应用- 软件无线电在卫星通信领域的应用4. 软件无线电的优势与挑战- 软件无线电的灵活性和可重构性优势- 软件无线电的频谱效率优势- 软件无线电的系统复杂度挑战- 软件无线电的安全性挑战- 软件无线电的实时处理挑战5. 软件无线电的未来发展- 软件无线电在5G通信中的应用前景- 软件无线电在物联网中的应用前景- 软件无线电在人工智能中的应用前景- 软件无线电在卫星导航中的应用前景- 软件无线电在军事领域中的应用前景总结：通过本文的阐述，我们对软件无线电的基本概念、技术原理、应用领域、优势与挑战以及未来发展有了更深入的了解。
软件无线电的灵活性和可重构性使其在通信、雷达、侦测等领域有着广泛的应用前景。
然而，软件无线电也面临着系统复杂度和安全性方面的挑战。
随着技术的不断发展，软件无线电将在5G通信、物联网、人工智能、卫星导航和军事领域等方面迎来更加广阔的发展前景。
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：窄带无线接收装置在窄带接收装置中所有的功能模块：滤波、放大、向下变频，直到调制，都是使用模拟 技术 ( 除了频率合成的部分 ) 实现的 。
信号解调出来以后，使用一个可编程的数字信号 处理 ( DSP ) 器件进行处理。
软件无线电.期末考试
f(kHz) -4 4
调制方式为 DSB，所以调制后的频谱中没有载波分量；又由于调制采用非线性器件， 因此调制后的频谱中除有用信号外， 还会包含谐波分量。 调制后的频谱示意图如下 （其 中红粗线表示有用信号的谱线，黑细线表示谐波分量） ：
„
68 72 76 80 84 88 92
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。
自由空间传播损耗：������������������ = 32.44 + 20 log ������ + 20 log ������ ，������ 为距离 ������������ ，������为工作频率 ������������������ ������������ = ������������ − ������������������ = ������������ − 32.44 − 20 log ������ − 20 log ������ ≥ −75
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第一章1、理解常见无线电技术中的LNA技术,AGC技术，超外差接收技术和双工技术。
1)接收灵敏度影响因素:外部噪声、内部噪声和电路系统的非线性失真等提高接收灵敏度的方法:在接收机前端增加一个射频放大器，并使其噪声系数尽可能小，一般采用低噪声放大器2)为使接收机输出信号的强度相对稳定，接收机的增益就应随着输入信号强度的大小自动调整，这一技术即为自动增益控制3)超外差技术：通过混频器本振频率fL和选频滤波器中心频率f0= fRF同步改变来实现中频频率fIF固定不变。
(中频频率fIF是射频频率和本振频率差拍的结果)4)常见的收/发双工技术：时分双工、频分双工和环形器双工2、无线模拟通信系统、无线数字通信系统、数字无线电技术比较、软件无线电比较。
除调制/解调外，无线数字通信系统与无线模拟通信系统相同无线数字通信系统与无线模拟通信系统的根本区别：（1）信源的数字化；（2）调制/解调:传输信道中其它各环节仍相同，如信道分离、混频和滤波等，但模拟信道技术结构复杂、集成度低、体积功耗大，运用不灵活。
模拟无线电技术中，信号处理大多采用实信号处理技术，而数字无线电则多采用复信号处理技术，即采用正交双通道技术3、实现正交双通道的关键。
实现正交双通道的关键有两个 1）需要产生两个正交本振 2）需要严格保证两通道的幅度平衡，若上述条件无法满足，则会产生镜像信号，造成镜像干扰4、硬件无线电与软件无线电的主要区别。
硬件无线电是指无线电设备的功能由硬件结构确定，系统的工作很少或没有软件参与，在功能上是固定的。
软件无线电技术可以多频带/多模式/多功能工作，具有可重编程、可重配置能力。
模拟无线电和数字无线电都属于硬件无线电；数字无线电+软件无线电和重配置技术构成软件无线电。
5、数字无线电常见结构。
据A/D转换在数字无线电系统中所处的位置分类：零中频数字基带的结构：中频频率为零，不存在一般超外差接收机中的镜频干扰问题；超外差式数字基带的结构：中频频率固定；超外差式数字中频的结构：中频频率固定6、软件无线电的定义、特点及软件无线电的中心思想。
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第一章1、理解常见无线电技术中的LNA技术,AGC技术，超外差接收技术和双工技术。
1)接收灵敏度影响因素:外部噪声、部噪声和电路系统的非线性失真等提高接收灵敏度的方法:在接收机前端增加一个射频放大器，并使其噪声系数尽可能小，一般采用低噪声放大器2)为使接收机输出信号的强度相对稳定，接收机的增益就应随着输入信号强度的大小自动调整，这一技术即为自动增益控制3)超外差技术：通过混频器本振频率fL和选频滤波器中心频率f0= fRF同步改变来实现中频频率fIF固定不变。
(中频频率fIF是射频频率和本振频率差拍的结果)4)常见的收/发双工技术：时分双工、频分双工和环形器双工2、无线模拟通信系统、无线数字通信系统、数字无线电技术比较、软件无线电比较。
除调制/解调外，无线数字通信系统与无线模拟通信系统相同无线数字通信系统与无线模拟通信系统的根本区别：（1）信源的数字化；（2）调制/解调:传输信道中其它各环节仍相同，如信道分离、混频和滤波等，但模拟信道技术结构复杂、集成度低、体积功耗大，运用不灵活。
模拟无线电技术中，信号处理大多采用实信号处理技术，而数字无线电则多采用复信号处理技术，即采用正交双通道技术3、实现正交双通道的关键。
实现正交双通道的关键有两个 1）需要产生两个正交本振 2）需要严格保证两通道的幅度平衡，若上述条件无法满足，则会产生镜像信号，造成镜像干扰4、硬件无线电与软件无线电的主要区别。
硬件无线电是指无线电设备的功能由硬件结构确定，系统的工作很少或没有软件参与，在功能上是固定的。
软件无线电技术可以多频带/多模式/多功能工作，具有可重编程、可重配置能力。
模拟无线电和数字无线电都属于硬件无线电；数字无线电+软件无线电和重配置技术构成软件无线电。
5、数字无线电常见结构。
据A/D转换在数字无线电系统中所处的位置分类：零中频数字基带的结构：中频频率为零，不存在一般超外差接收机中的镜频干扰问题；超外差式数字基带的结构：中频频率固定；超外差式数字中频的结构：中频频率固定6、软件无线电的定义、特点及软件无线电的中心思想。
无线电技术-通信工程师备考
1.软件无线电技术
目前移动通信的多种标准并存、新标准不断演进，不同标准采用不同的工作频段、不同的编码调制方式、不同的多址方式、不同的业务速率等，造成系统间难以兼容，给移动用户的漫游带来很大的限制，也给运营商的网络升级和演进增加了投资。
而软件无线电是一种最有希望解决这些问题的技术。
软件无线电的基本思路是研制出一种基本的可编程硬件平台，只要在这个硬件平上改变相应软件即可形成不同标准的通信设施，如不同技术标准的基站和终端等。
换而言之，不同系统标准的基站和移动终端都可以由建立在相同硬件基础上的不同软件来实现。
这样无线通信新体制、新系统、新产品的研制开发将逐步由硬件为主转变为以软件为主。
软件无线电的关键思想是尽可能在靠近天线的部位(中频，甚至射频)，进行宽带A/D和D/A变换，然后用高速数字信号处理器(DSP)进行软件处理，以实现尽可能多的无线通信功能。
软件无线电技术受到各界高度重视，如何用DSP和软件在共用硬件平台上解决各种不同制式的无线接口己成为很多公司研究的主要课题。
在未来几年内，依靠传统的专用芯片来制造移动通信无线设备的概念将受到重大冲击。
特别是最近几年内，第三代移动通信技术和标准仍在不断更新.使用软件无线电技术，才可能使产品的开发跟上技术的发展。
软件无线电技术大大提高了3G系统的灵活性、互操作性(兼容性)，大大降低了3G不断演进的成本和开发风险，并构筑了通向4Q的桥梁。
目前，基于软件无线电技术的多频段、多模式的移动终端及基站已投入使用，并将进一步得到广泛应用。
软件无线电理论基础
1. 信号采样理论
软件无线电理论基础
1.1 Nyquist 采样理论 设有频率带限信号xa(t) , 其最高频率为fH , 如果以采样频率fs>2fH 对xa(t)进行采样, 得到时 间离散的采样信号x(n) = xa(nTs )（其中Ts=1/fs 为采样周期 ) ，则原信号xa(t)可被x(n)完全恢 复。
E k ( z ) = ∑ h( mD + k ) z
m = −∞ +∞ −m
例：h(n)的长度为32，抽取因子D=4
h(0) h(4) h(8) h(12) h(16) h(20) h(24) h(28)
h(1) h(5) h(9) h(13) h(17) h(21) h(25) h(29)
h(2) h(6) h(10) h(14) h(18) h(22) h(26) h(30)
ω
…
− 3π − 2π
1/2
−π
X D (e jw ) 混入带内的噪声
…
π
2π 3π
ω
为了不失真抽取，应先用一数字滤波器（带 宽为 π / D 的低通滤波器）对x(n)进行滤波。
w (n)
x (n)
h(n)
D
x D (m )
2.2 整数倍内插 x(n) I
x′ (m ) I
h(n)
x (n)
1
x I (m )
B
f ’s = f s / D =2B
f 0 = 40MHz
2fL /(m-1)
2fH /m
☆一种常见的采样频率取值为:
4 f0 fs = 2n − 1
n 取能满足 fs≥2B 的最大正整数. ☆当 fH = mB 时，有 fL = (m-1)B , f0 = (2m-1)B/2 Xi ( f ) X1( f ) X2( f ) X3( f ) -3B -2B -B 0 B 2B 3B f
软件无线电软件无线电基本理论
▪ 带通采样定理：设一个频率带限信号 x(t)，如果
其采样速率fs 满足：
fS
2(
fL fH 2n 1
)
4 fo 2n 1
式中，n 取能满足fs >= 2(f H - f L) =2B 的最大整数 (0, 1, 2, …) ，则用fs 进行等间隔采样所得到的信 号采样值 x(nTs) 能准确的确定原信号x(t)。
30~500MHz
f0:930MHz B:50MHz
f0:150MHz B:50MHz
滤波 <
滤波 <
滤波 < A/D
DSP
fL1:960~1430MHz 步进 100MHz
fL2:1080MHz
fS:120MHz
2.2.2 宽带中频采样数字化
30~500MHz
f0:930MHz B:50MHz
f0:150MHz B:50MHz
ห้องสมุดไป่ตู้
fL2:1080MHz
fS:120MHz
2.2.2 宽带中频采样数字化
30~500MHz
f0:930MHz B:50MHz
f0:150MHz B:50MHz
滤波 <
滤波 <
滤波 < A/D
DSP
fL1:960~1430MHz 步进 100MHz
fL2:1080MHz
fS:120MHz
▪ 主要特点：
数倍。
3） 带通采样的结果是把位于 ( nB, (n+1)B ) ( n=0, 1, 2 …. ) 不同频带上的信号，都挪位于 (0, B) 上 相同的基带信号频谱来表示，但是当 n 为基数时， 其频率对应关系是相对于中心频率“反折”的， 即奇数通带上的高频分量对应基带上的低频分量， 奇数通带上的低频分量对应基带上的高频分量。
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1、软件无线电的关键思想：构建一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台，将工作频段调制/解调方式、数据格式、加密模式以及通信协议等各种功能用软件来完成，并使宽带A/D 转换器和D/A 转换器尽量靠近天线，以实现高度灵活性和开放性的新一代无线电系统。
2、软件无线电与软件控制的数字无线电的区别：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：
4、软件无线电定义：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。
5、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1
2n 4f 12n )f f (2f 0H L s +=++=，n 取能满足2B f S ≥的最大正整数，B 212n f 0+=。
6、低通采样定理：设有一个频率带限信号x(t),其频带限制在(0,f H )中，若以不小于fs=2f H 的采样速率对x(t)进行等间隔采样，得到时间离散的采样信号x(n)=x(nTs ),其中Ts =1/fs 称为采样间隔，则信号x(t)将被所得的采样值x(n)完全地确定。
7、带通采样定理：设一个频率带限信号x(t),其频带限制在(f L ,f H )内，如果其采样速率fs 满足1
2n )f f (2f H L s ++=,n 取满足fs ≥2(f H -f L )的最大正整数(0,1,2...)，则用fs 进行等间隔采样所得信号采样值x(nfs)能准确确定原信号。
8、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。
从软件无线电的要求来看，采样频率越高越好，但采样频率越高后续信号处理的压力就越大，为解决这一矛盾，采取了抽取、内插。
抽取：（优）降低了数据流速率，提高了频域分辨率。
（缺）：易造成混叠
内插：提高了时域分辨率，且提高了输出信号的频率。
(抽取滤波器带宽D /π，内插滤波器带宽I /π)
定义：抽取：增加信号采样率以增加数据冗余的过程；内插：减小信号采样率以减小数据冗余的过程；
9、软件无线电的三种结构形式，第1种结构为什么不现实，第2种结构为什么难实现，第3种结构主要解决什么问题，与传统超外差接收机的区别。
答：软件无线电三种结构：射频全宽开低通采样软件无线电结构、射频直接带通采样软件无线电结构、宽带中频带通采样软件无线电结构。
第一种结构要求A/D 的采样速率非常高，尤其是当需要采用大动态、多位数就更困难。
一般只适用于工作带宽不是非常宽的场合。
第二种结构要求A/D 有足够高的工作带宽或A/D 中采样保持器及放大器的性能要高，对前置窄带电调滤波器也有较高的要求，另外需要多个采样频率，增加了系统的复杂度。
第三种结构解决了前两种结构采样频率高，工作带宽不够宽的问题，设计简化，信号失真小，具有更好的波形适应性、信号带宽适应性及可扩展性。
与传统超外差接收机的区别是中频带宽不一样。
10、数字调制有哪两种调制结构，为什么数字实现强调正交法？
答：数字调制有数字混频和正交分解两种调制结构。
正交信号容易产生，且由正交信号容易得到调制信号的相位、幅度以及频率信息，所以调制的数字实现主要采用正交法。
11、软件无线电平台的组成（硬件）：
答：模拟前端，宽带A/D/A ，数字上下变频器，高速信号处理器。
12、A/D 性能指标：采样率与采样精度、量化信噪比SNR 、孔径误差、无杂散动态范围SFDR 、非线性误差。
D/A 三种实现方法：电流加权型，电阻加权型、电流电阻组合加权型。
D/A 转换器分类：电压输出型、电流输出型、乘算型；D/A 指标：分辨率、转换误差、建立时间、线性度、转换精度、温度系数、漂移。
13、A/D 转换器的工作过程，编码输出格式中哪一种最常用，对应关系是什么？
答：工作过程：采样—保持--量化—编码—输出。
编码中最常用的是2的补码，公式为：]a 2
a [V V n 2i 11n i FS ∑=--= ，)211(V V 1n FS max --=。
14、A/D 转换器的分类，各适应什么等级的工作速率？
答：逐次比较式。
适用于中等转换速率和中等分辨率；并行式。
适用于采样速率高，分辨率不太高；子区式。
采样率小于并行式，但大于逐次比较式。
分辨率相同时，电路复杂性和功耗远小于并行式。
15、软件无线电中的常用信号处理算法，举出几种常用的调制模式，说明调制的实质和解调中非相干解调与相干解调的优缺点
答：模拟调制：(调幅)AM、DSB、SSB、（调角）FM、PM；数字调制：2ASK、2FSK、MSK、2PSK/BPSK、QAM。
调制的实质就是实现频谱搬移。
相干解调性能比非相干解调好，而非相干解调却比相干解调电路简单容易实现。
16、为什么进行同步提取，解调中包括哪几项同步提取
答：载波同步：在电台相互通信中，要正确地接收对方的信息，接收方必须从接收信号中恢复出载波信号，使双方频率和相位一直；位同步：消息是一串连续的码元序列，解调时必须知道码元的起止时刻；帧同步：数字通信时，往往是一定数量的码元表示某种信息，这些码元就构成了一帧，接收时也需要知道帧的开始和结束；
17、接收信号载波提取中常用的提取方法：
答：一是在发送有用信号的同时，在适当的频率上还发送导频信号，导频信号的功率很小，故很少采用；另一类是直接从接收到的信号中提取，可以用平方变换法、同相正交锁相环法或用DSP通过软件算法来实现。
18、位同步中自同步法的几种常见方法：
答：常用的自同步法：滤波法、迟延相干法、锁相法
19、FIR滤波器设计三种方法：窗函数法、频率抽样法、最佳一致逼近法；
FIR滤波器特点：容易获得线性相位设计；FIR滤波器总是稳定的，不会有极限环发生；当冲激响应充分长时，可以方便地以任意精度去逼近任意频率响应；对于很多滤波器有一些很好的成熟的设计技术；FIR滤波器具有良好的量化性质；对于锐截止的滤波特性，滤波器的系数的数目一般很大。