基于軟件無線電技術(shù)下的廣播數(shù)字電臺系統(tǒng)

吳 鵬 楊 鵬

（作者單位：陜西省渭南市文化廣電新聞出版局）

基于軟件無線電技術(shù)下的廣播數(shù)字電臺系統(tǒng)

吳 鵬 楊 鵬

（作者單位：陜西省渭南市文化廣電新聞出版局）

自20世紀(jì)80年代初以來，由于蜂窩移動系統(tǒng)的迅猛發(fā)展，世界各國制定了大量模擬和數(shù)字移動系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。雖然市場分析已經(jīng)認(rèn)識到通用全球標(biāo)準(zhǔn)的商業(yè)價值，但2000年，亞洲、歐洲和美洲之間的工業(yè)競爭使制定一個唯一的未來移動系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)困難重重。因此，作為該領(lǐng)域一種在潛在的實用解決方法，軟件無線電概念應(yīng)運而生：軟件無線電是一種用戶終端能夠不斷適應(yīng)其所在的無線電環(huán)境的軟件實現(xiàn)方法。事實上，術(shù)語“軟件無線電”表示用軟件定義無線電臺的功能，其含義是用軟件定義無線電接口的典型功能，在傳統(tǒng)無線電臺中，這些典型功能通常是用專用硬件在發(fā)射（TX）和接收（RX）設(shè)備中實現(xiàn)的。定義無線電臺接口的軟件的出現(xiàn)必然意味要用DSP（通用信號處理器）代替專用硬件，以實時執(zhí)行所需的軟件。本文討論軟件無線電的關(guān)鍵原理、主要特點，及其決定廣播數(shù)字電臺的一個關(guān)鍵點，數(shù)字信號也是軟件無線電技術(shù)的主攻方向，從而為我國的廣播電視事業(yè)開創(chuàng)新的藍圖。

軟件無線電數(shù)字信號處理技術(shù)；采樣頻率；量化位

1 無線電軟件的主要特征

1.1 擁有較強的靈活性

無線電軟件可以通過添加模塊軟件，添加新的功能。促使與其他任何電臺進行溝通，并可以達到與其他電臺的射頻中繼。

1.2 擁有特強的開放性

無線電軟件采用了模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的構(gòu)建，提高了硬件可以隨著技術(shù)的發(fā)展而更新而擴大。軟件也可以及時不斷地更新。無線電軟件無線電不僅能與新體制電臺溝通，且于與舊式體制電臺相兼容。從而延長舊系統(tǒng)的使用期限，延長無線電軟件的使用年限。

2 數(shù)字信號

數(shù)字信號的量化位和采樣頻率。量化是將采樣原有的信號幅度轉(zhuǎn)變成數(shù)字值。采樣是每間隔幾分鐘就讀一次音頻信號的幅度。一般人聽覺范圍的頻率在20Hz～20kHz，從采樣理論來看，為確保聲音不失真，采樣頻率應(yīng)大于40Hz。量化位越大，信號動態(tài)越大，信噪便會大，數(shù)字化后的音頻信號有可能接近原始信號，高保真（High fidelity）的音頻信號一般在16位以上，動態(tài)范圍可達九十多分貝。數(shù)字信號化提高了工作效率、節(jié)目質(zhì)量，提供了新業(yè)務(wù)的發(fā)展空間，改變了工作模式。

3 軟件無線電的主要特點

3.1 具有很強的靈活性

軟件無線電可以通過增加軟件模塊，很容易地增加新的功能。它可以與其他任何電臺進行通信，并可作為其他電臺的射頻中繼?？梢酝ㄟ^無線加載來改變軟件模塊或更新軟件。為了減少開支，可以根據(jù)所需功能的強弱，取舍選用的軟件模塊。

3.2 具有較強的開放性

由于軟件無線電采用了標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的結(jié)構(gòu)，升級其硬件可以隨著器件以及技術(shù)的發(fā)展而更新或者擴展。并且軟件也可以隨著需要而不斷。軟件無線電不僅能與新體制電臺通信，還能與舊式體制電臺相兼容。這樣既可以延長舊體制電臺的使用壽命，又能夠保證了軟件無線電本身的生命周期。

4 傳遞子系統(tǒng)

無線電軟件無線盡可能多的把通信傳遞系統(tǒng)功能用軟件實現(xiàn)?；谲浖o線電的原理，可以搭建一個數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的框圖（如圖1、圖2）。

這種基于軟件無線電的數(shù)字電視廣播系統(tǒng)將系統(tǒng)的主要功能用軟件實現(xiàn)，可以適用于不同的傳輸媒介、進行不同碼率的編碼、產(chǎn)生不同制式的數(shù)字電視信號，且具有極強的升級能力。當(dāng)新的信號處理方式出現(xiàn)時，只需要加載一些新的軟件就能實現(xiàn)新的制式的數(shù)字電視廣播，既縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期，又降低了投資。

圖1 軟件無線電數(shù)字電視發(fā)射端原理框架

圖2 軟件無線電數(shù)字電視接收端原理框架

5 結(jié)語

相信隨著電子科技的不斷發(fā)展，這所有種技術(shù)將會成為廣播數(shù)字電臺的寵兒，軟件無線電的高度靈活性，便于電臺上的信號處理，不被硬件設(shè)備結(jié)構(gòu)等因素的限制，為以后的廣播數(shù)字電臺系統(tǒng)的發(fā)展提供了強有力的保障。