軟件無線電技術(shù)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

孫倩

摘 要：無線通信系統(tǒng)往往需要通過不同的制式，通過在不同的頻段進(jìn)行不同的工作從而實(shí)現(xiàn)，因此它無法具有互通和兼容性。軟件無線電技術(shù)則通過構(gòu)建一個(gè)開放性的，標(biāo)準(zhǔn)化的，規(guī)模塊的通用硬件平臺(tái)，通過軟件來實(shí)現(xiàn)各種功能，從而構(gòu)建了新一代的無線通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了通信系統(tǒng)的歷史變革。本文首先對(duì)軟件無線電技術(shù)進(jìn)行了概述，在此基礎(chǔ)上對(duì)軟件無線電技術(shù)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討，給出了一些自己的看法和建議。

關(guān)鍵詞：軟件無線電技術(shù)；通信系統(tǒng)；3G網(wǎng)絡(luò)；模塊化

1 軟件無線電技術(shù)概述

1.1 軟件無線電技術(shù)的基本思想及其優(yōu)越性

軟件無線電技術(shù)實(shí)現(xiàn)了硬件、軟件、無線技術(shù)等的有機(jī)結(jié)合，構(gòu)建了多樣性的功能系統(tǒng)。軟件無線電技術(shù)其基本思想是以通用、標(biāo)準(zhǔn)和模塊化的硬件平臺(tái)為依托，通過軟件編程來實(shí)現(xiàn)無線電臺(tái)的各種功能，實(shí)現(xiàn)了軟件優(yōu)化，減少了模擬環(huán)節(jié)，提高了功能的靈活性?？偟膩碚f，軟件無線電技術(shù)主要有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：

第一，完全數(shù)字化。軟件無線電的基本思想之一就是通過通信系統(tǒng)的基帶信號(hào)直至中頻、射頻段，進(jìn)行數(shù)字化的處理，因此，它實(shí)現(xiàn)了全過程的數(shù)字化，構(gòu)建了全數(shù)字化的通信系統(tǒng)。

第二，完全可編程性。軟件無線電主要通過通用的硬件平臺(tái)，將通信的各種功能實(shí)現(xiàn)了完全采用軟件來進(jìn)行，它主要包括：可編程的信道調(diào)制方式，可編程的射頻與中頻方式等。

第三，系統(tǒng)便于實(shí)現(xiàn)模塊化。軟件無線電技術(shù)利用軟件無線電的基本思想，對(duì)現(xiàn)行的通信系統(tǒng)均能夠進(jìn)行模塊化的設(shè)計(jì)，對(duì)模塊的物理及其電氣接口等性能指標(biāo)達(dá)到統(tǒng)一、開放的標(biāo)準(zhǔn)；通過對(duì)單一模塊進(jìn)行更換，進(jìn)而提高了系統(tǒng)的性能。

1.2 軟件無線電系統(tǒng)功能

軟件無線電實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)的無線電通信就需要經(jīng)歷信號(hào)的發(fā)射，信號(hào)的傳輸及其信號(hào)的接收等三大過程。隨著新型無線電軟件系統(tǒng)的信道接入、信道調(diào)制和信道的選址及分配等都可以通過系統(tǒng)終端的編程軟件功能來實(shí)現(xiàn)，因此，軟件無線電通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)就可以縮減為發(fā)射和接受兩個(gè)過程。與此同時(shí)，在軟件無線電技術(shù)中，它所承擔(dān)的發(fā)射過程的軟件功能相當(dāng)豐富，不僅能夠自行選擇確定的適合信道傳輸?shù)淖罴颜{(diào)制方式和編碼方法；還能決策調(diào)整寬帶天線的位置，獲得最佳的方向。

2 軟件無線電技術(shù)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

現(xiàn)行的面向具體用途而設(shè)計(jì)不同頻段、不同制式的無線電通信技術(shù)思想已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代化的無線電通信的實(shí)際需要。軟件無線電技術(shù)是在無線電通信技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來，是對(duì)通信理念與體制的革新，它實(shí)現(xiàn)了通信系統(tǒng)的全面優(yōu)化升級(jí)。

2.1 軟件無線電技術(shù)在cdma 1x基站中的應(yīng)用

在蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中，基站和移動(dòng)終端采用軟件無線電技術(shù)后，其硬件更為簡(jiǎn)單，軟件定義功能，射頻和信道的訪問模式以及信道調(diào)制等都可以編程。軟件無線電在cdma 1x基站中的部分應(yīng)用如圖1所示：

在傳統(tǒng)的基站設(shè)計(jì)中，主要經(jīng)CDMA信道板處理后的基帶數(shù)字信號(hào)通過D/A轉(zhuǎn)換器形成模擬信號(hào)，再進(jìn)行中頻轉(zhuǎn)換。各信號(hào)存在著相互干擾，使得每個(gè)模擬中頻轉(zhuǎn)換板只能對(duì)一個(gè)載波信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其程序相對(duì)繁雜。相對(duì)而言，在軟件無線電技術(shù)中，從CDMA信道中傳輸?shù)幕鶐?shù)字則不再進(jìn)行D/A的轉(zhuǎn)換，而是作為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字中頻的轉(zhuǎn)換，這樣，各信號(hào)之間就不存在干擾，實(shí)現(xiàn)了三個(gè)載波的數(shù)字中頻轉(zhuǎn)換集成在一塊中頻轉(zhuǎn)換板上。

2.2 軟件無線電技術(shù)在3G中的應(yīng)用

第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)所要達(dá)到的目標(biāo)與系統(tǒng)的特點(diǎn)中，其核心問題是要解決不同環(huán)境下的多媒體業(yè)務(wù)，因此，對(duì)實(shí)現(xiàn)多種網(wǎng)絡(luò)的綜合要求更高，既要做到無線網(wǎng)與無線網(wǎng)的綜合，移動(dòng)網(wǎng)與固定網(wǎng)的綜合，還要達(dá)到陸地網(wǎng)與衛(wèi)星網(wǎng)的綜合，這樣才能為用戶提供一個(gè)統(tǒng)一的業(yè)務(wù)使用方式。具體而言，軟件無線電技術(shù)在3G中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在：實(shí)現(xiàn)了3G手機(jī)與基站之間的開放性、模塊化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建；實(shí)現(xiàn)了智能天線結(jié)構(gòu)，空間特征矢量包括來波方向估計(jì)的獲得，射頻通道權(quán)重的計(jì)算等；各種信號(hào)處理軟件的實(shí)現(xiàn)，主要包括各類無線電軟件的處理，信號(hào)流轉(zhuǎn)換軟件等。

軟件無線電技術(shù)在3G系統(tǒng)中的應(yīng)用非常重要，它不僅為3G系統(tǒng)提供了通用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，還實(shí)現(xiàn)了靈活的功能和便利的系統(tǒng)升級(jí)；實(shí)現(xiàn)了利用統(tǒng)一的硬件平臺(tái)和不同的軟件滿足IMT-2000家族概念的要求，實(shí)現(xiàn)了不同標(biāo)準(zhǔn)之間的操作。因此，軟件無線電技術(shù)作為新型通信技術(shù)，在現(xiàn)代化通信系統(tǒng)中有著十分重要的應(yīng)用價(jià)值和效果。

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