軟件無線電的特點

第一
、具(ju)有(you)很(hen)強(qiang)的(de)靈(ling)活(huo)性(xing)，軟(ruan)件(jian)無(wu)線(xian)電(dian)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)增(zeng)加(jia)軟(ruan)件(jian)模(mo)塊(kuai)來(lai)增(zeng)加(jia)新(xin)的(de)通(tong)信(xin)功(gong)能(neng)。可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)調(tiao)用(yong)不(bu)同(tong)的(de)軟(ruan)件(jian)，轉(zhuan)換(huan)不(bu)同(tong)的(de)通(tong)信(xin)方(fang)式(shi)，實(shi)現(xian)與(yu)其(qi)他(ta)無(wu)線(xian)電(dian)台(tai)的(de)通(tong)信(xin)
，並(bing)可(ke)作(zuo)為(wei)其(qi)他(ta)電(dian)台(tai)的(de)射頻中繼。

第二、具有極強的開放性。軟件無線電采用標準化
、模(mo)塊(kuai)化(hua)的(de)結(jie)構(gou)，其(qi)硬(ying)件(jian)可(ke)以(yi)隨(sui)著(zhe)器(qi)件(jian)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)而(er)更(geng)新(xin)或(huo)擴(kuo)展(zhan)。軟(ruan)件(jian)無(wu)線(xian)電(dian)不(bu)僅(jin)能(neng)和(he)新(xin)體(ti)製(zhi)電(dian)台(tai)通(tong)信(xin)還(hai)能(neng)與(yu)舊(jiu)體(ti)製(zhi)電(dian)台(tai)兼(jian)容(rong)，延(yan)長(chang)了(le)無(wu)線(xian)電(dian)台(tai)的(de)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)。

軟件無線電的基本結構

軟件無線電主要由天線射頻前端、寬帶A/D-D/A轉換器、通用和專用數字信號處理器(DSP)以及各種應用軟件組成。

圖題：軟件無線電

軟(ruan)件(jian)無(wu)線(xian)電(dian)的(de)天(tian)線(xian)一(yi)般(ban)要(yao)覆(fu)蓋(gai)比(bi)較(jiao)寬(kuan)的(de)頻(pin)段(duan)，要(yao)求(qiu)每(mei)個(ge)頻(pin)段(duan)的(de)特(te)性(xing)均(jun)勻(yun)，以(yi)滿(man)足(zu)各(ge)個(ge)頻(pin)段(duan)使(shi)用(yong)的(de)需(xu)要(yao)，並(bing)采(cai)用(yong)智(zhi)能(neng)化(hua)天(tian)線(xian)技(ji)術(shu)。射(she)頻(pin)前(qian)端(duan)在(zai)發(fa)射(she)時(shi)主(zhu)要(yao)完(wan)成(cheng)上(shang)變(bian)頻(pin)濾(lv)波(bo)、功率放大等任務。接收時實現濾波、放大、下變頻等功能。A/D-D/A轉換器主要是實現信號的模擬、數碼的互相轉換。數字信號處理器(DSP)主要完成基帶信號和處理，信號的調製解調各種抗幹擾、抗衰落、自適用均衡算法的實現.信號源的編碼、解碼等。

軟件無線電emc分析的工程模型

軟件無線電的工作頻段可覆蓋VHF
、UHF等多個頻段，具備AM、FM

、PM等調製方式以及PSK、FSK等多種數字調製解調方式。軟件無線電通信方式的多樣性和係統的複雜性，勢必增加軟件無線電EMC分析的難度。依靠人工計算的方法進行EMC分析已遠遠不能滿足軟件無線電係統的要求，必須依靠計算機技術結合軟件無線電的特點建立EMC軟件分析係統。

軟(ruan)件(jian)無(wu)線(xian)電(dian)的(de)核(he)心(xin)思(si)想(xiang)是(shi)對(dui)天(tian)線(xian)感(gan)應(ying)的(de)射(she)頻(pin)模(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)盡(jin)可(ke)能(neng)地(di)直(zhi)接(jie)進(jin)行(xing)數(shu)字(zi)化(hua)
，將(jiang)其(qi)變(bian)換(huan)為(wei)適(shi)合(he)於(yu)數(shu)字(zi)信(xin)號(hao)處(chu)理(li)器(qi)或(huo)計(ji)算(suan)機(ji)處(chu)理(li)的(de)數(shu)據(ju)流(liu)，然(ran)後(hou)通(tong)過(guo)軟(ruan)件(jian)(即對數據進行數學處理)來完成無線電台的各種功能。根據這一特點可知，軟件無線電數學模型是軟件

、無wu線xian電dian工gong程cheng設she計ji以yi及ji專zhuan用yong集ji成cheng電dian路lu設she計ji的de基ji礎chu和he前qian提ti，也ye是shi軟ruan件jian無wu線xian電dian理li論lun分fen析xi的de最zui佳jia途tu徑jing，那na麼me根gen據ju幹gan擾rao三san要yao素su建jian立li軟ruan件jian無wu線xian電dian接jie收shou機ji、發射機數學模型和電波傳播模型將是EMC分析係統軟件的重要工程模型。本文以單通道軟件無線電收發信機為例，討論其數學模型的建立。

所suo謂wei單dan通tong道dao收shou發fa信xin機ji是shi指zhi電dian台tai接jie收shou機ji在zai同tong一yi時shi刻ke隻zhi能neng接jie收shou選xuan擇ze一yi個ge信xin道dao的de信xin號hao進jin行xing接jie收shou解jie調tiao分fen析xi
，同tong理li該gai無wu線xian電dian台tai的de發fa射she機ji在zai同tong一yi時shi刻ke隻zhi能neng發fa射she一yi個ge選xuan擇ze的de信xin道dao信xin號hao進jin行xing調tiao解jie發fa射she。

單通道軟件無線電接收機數學模型

任何一種調製形式的信號S(n)均可表示為：S(n)=a(n)cos[won+w(n)]
a(n)
、w(n)分別為信號的幅度調製分量和相位調製分量，wo為信號(數字)載頻或中心頻率。

如果用正交分量來表示則上式為：
S(n)=I(n)cos(won)-Q(n)sin(won)
式中，I(n)=a(n)cos Ψ (n)、Q(n)=a(n)sin Ψ (n)
分別稱為信號的同相分量和正交分量。

載頻wo不含信息，用同相、正交分量即可完全描述給定信號的特征。而對信號進行接收解調的目的實際上也就是提取這兩個正交分量。

單通道軟件無線電發射機數學模型

任何一種無線電信號可表示為
s(t)=a(t)cos[2πfot+Ψ(t)]
式中a(t)
、Ψ(t)分別表示信號的幅度調製信息和相位調製信息，fo為信號載頻(中心頻率)，而頻率調製信息也反映在相位調製信息中

，即:
f(t)=dΨ(t)dt
對上式進行數字化
，可得：
S(nTs)=a(nTs)cos[2πfonTs+Ψ(nTs)]
式中，Ts=1/fs為采樣間隔，上式可簡化為：S(n)=a(n)cos[won+Ψ(n)]
式中
，wo=2πfonTs為數字角頻率，對上式進行正交分解：
S(n)=I(n)cos(won)+Q(n)si(won)
式中，I(n)=a(n)cos Ψ (n)，Q(n)=-a(n)sin Ψ(n)。
調製的方法是根據調製方式求出I(n)、Q(n)

，然後分別與兩個正交本振cos(won)、sin(won)調製相乘並求和，即可得到調製信號S(n)。

單通道軟件無線電收發信機的數學模型是最簡單的軟件無線電收發信機數學模型
，實際應用中包括並行多通道軟件無線電收發信機、信道化軟件無線電收發信機等
，這些數學模型都是以軟件無線電收發信機數學模型為基礎建立的。

電波傳播模型

無線電波傳播模型主要用於計算傳播損耗，常用的電波傳播模型主要有兩種
，一種是基以經驗公式的OM模型

，另一種是基於統計的Longiy/Rice模型。本文重點介紹在移動通信工程設計中廣泛應用的OM模型(okumura模型)。OM模型適用的範圍：頻率100MHz-1 000MHz基地站天線為數30-200M，移動站天線為數1-10M，傳播距離1-20KM的場強預測。

電波傳播衰耗中值與工作頻率
、通信距離、天線高度、地形特征等存在一定的關係。OM模型給出了電波傳播的各種衰耗圖表，可對信號中值作出預測。(圖表略)

(1)準平滑地形市區的信號中值
LT=Lbs+Am(f、d)-Hb(hb、d)-Hm(hm、f)
式中，Lbs為自由空間的傳播衰耗
Lbs=32.45+20lgd+201gf
式中Am(f
、d)是基本損耗中值
Hb(hb、d)是基地站天線高度的增益因子
Hm(hm、f)是移動台天線高度的增益因子。這三個數值可由OM模型相關圖表資料查得。

(2)任意地形地物情況下的傳播衰耗中值：
LA=LT-KT
LT為能平滑地形市區的傳播衰耗中值;
KT為地形地物的修正因子
，可由OM模型的相關圖表查得。

根據電波傳播模型
、軟件無線電發射機、接收機數學模型，以及相關的頻率
、台站、設備


、監測數據庫等。通過計算機編程分析
，可對場強、幹擾進行預測實現emc分析。

軟ruan件jian無wu線xian電dian概gai念nian最zui早zao是shi為wei軍jun事shi通tong信xin的de互hu聯lian互hu通tong問wen題ti而er提ti出chu來lai的de。經jing過guo近jin十shi年nian來lai的de迅xun速su發fa展zhan
，軟ruan件jian無wu線xian電dian己ji從cong軍jun事shi領ling域yu的de演yan示shi階jie段duan發fa展zhan成cheng為wei現xian代dai移yi動dong通tong信xin(特別是第三代移動通信)的de基ji石shi。軟ruan件jian無wu線xian電dian突tu破po了le傳chuan統tong無wu線xian電dian台tai的de局ju限xian性xing可ke在zai同tong一yi硬ying件jian平ping台tai上shang通tong過guo選xuan用yong不bu同tong的de應ying用yong軟ruan件jian改gai變bian通tong信xin方fang式shi
，滿man足zu不bu同tong環huan境jing不bu同tong通tong信xin用yong途tu的de需xu要yao。軟ruan件jian無wu線xian電dian可ke以yi說shuo是shiEMC技ji術shu的de發fa展zhan和he延yan伸shen。一yi方fang麵mian軟ruan件jian無wu線xian電dian能neng根gen據ju不bu同tong通tong信xin要yao求qiu主zhu動dong兼jian容rong多duo種zhong通tong信xin體ti製zhi，提ti高gao頻pin譜pu利li用yong率lv
，另ling一yi方fang麵mian能neng根gen據ju所suo處chu電dian磁ci環huan境jing的de情qing況kuang
，對dui調tiao製zhi方fang式shi，天tian饋kui係xi統tong等deng作zuo出chu選xuan擇ze調tiao整zheng，提ti高gao係xi統tong抗kang幹gan擾rao能neng力li。軟ruan件jian無wu線xian電dian是shi在zai一yi定ding程cheng度du上shang的de積ji極ji的de電dian磁ci兼jian容rong。