多波段、多速率、多模式软件无线电接收技术研究

1、溪浅大学籍士学证论文攮要随着笼线通接搜术和黢务需求黪飞速发鼹，无论巍筚用还燕跨用无线遵信领域，各个系统的兼容性、可升缀性、自适应性吼驻突出。针对这些问题，J M i t o l a 提出了的射频信号 数字仡、软件纯殛毽的思想，邳软件无线电技术，成为解决上述闯蘧的有效途径。软件无线 奄思想经避几年熬发晨，嚣燕研究者试为，不仅要对璃翻解谓进行数字纯、较件纯懿理，还 嚣要扶系绫静受度赡重凝构建挞令纛线递镶系绫。般来说，软传蠢线邀黎统藏该其煮缀强的灵活性，通过软件的更掰、加载可以增加新的功能、适应新的通信模式：同时具霄很强的拜赦性辩胃扩展褴，采用标准他、模浃忱软硬件体系结构。为了达到通用悔、可升毅性和兼容蛙酾嚣黥，软蛰滋线邀爨耍解凌三粪关键技零：第一，需蘩骥竞个开靛式、胃扩震、标准忧的款 牛、硬撵平台结梅。第二，嚣要研究实现适合手软 牛无线电系缝麴离性熬射频、羧字信号处理嚣 牛。第三，嚣要研究适食于软件无线电的多波段、多速零、多模式接号接收理论和实现方法。 尽謦敬l 牛无线奄技术受到了广泛关注，餐深入蔼缡致鹩骈究_ I 律弗不多，特剐是对上述第兰巾瓣题。本文旗子终者捷调爨鳃璃接零磷巍方疆靛援豢

2、，深入繇究了多波段、多遽攀、多模式软件无线电接收技术，并结台软件无线电开放妓、通用性软件、硬僻系统结构的思想，提出和舞瑶了个多波段、多速率、多模式软件无绫电的验证系统。本文在酒述较转茏绞奄戆开藏戴、糖准稼较 譬结构帮硬符平台，馘藏关键器稃及冀特链 熬基础上，钟对多波段射凝或者麓中频) 嵇号数字诧通题，深入分辑了采样理论在款俘兹 线电接收枧中的应用，提如了察现多波段( 佥波段) 采样的方法。从理论上分析了款传接收梳以芷交带遥采祥、一阶均匀带通采样、高阶采样等方法为基础。如何计算、选择合理的来襻频率。其次，研究了软髂笼襞遥琴绕串卡努耋簧熬雾速攀箍理瓣爨。多速率箍理奉袋上虢是采 样率变换的实现问题。文中分析了整数倍、分数倍和N C O 控制的正实数倍的采樽率变换方 法。簸节省赘源的角度出发，从理论上分析了一般他的采样率变换高效实现结构。同时把 N C O 控粼熬插蕊变换获懿速刭鬣速) 方法痘掰弱软件无线亳接收梳率，阐稠了箕控制原 理，指怒了控铡垮鼹中内攒滤爨鳃蜜现方法。另矫，缀合多速率多糖谤鸯处理帮N C O 海瓣 控制思想，分据了时变C I C 内插滤波器的鬻撵搴变换实现。再次，深入研究了

3、软件无线电多模式接收实现问题。多模式调制解调是软件凭线电的核心技术乏一。本文在软释冤绫电逶耀硬件平台结构下，势析了绫 耋调匍穷式、菲线性连续相 位调稍方式帮多载波诲懿鹣软释接收撬蜜现瓣嚣，势粼弑突发模式I v I P S K 灞髂、G M S K 满 制、O F D M 调制模式为对爨，给出? 具体的多模式接收实现方法和仿真结果。潆入硪究了 上述三种突发调制模式全软件接收的突发信母检测。栽波颓率、相位、定时谡差估计，同步实现结拇，坟及溺劳跟踪方法、特点鞫性能。大多研究缩莱舀茁囊际的演示系统上得到验证。该项工俸戆深入落行对软纷无线电技术飙理豫模型走巍实际蠹耀具有重簧静现实意义。 鼹矮，结合翦文对鹱馋、疆l 牛横型缕橡、攀遴采样技术、多模式接收蠢法鳃研究努辑结 果，和目前最新的信号处理器件水平。提出并实现丁一个软件光线电实验硬件平台和软件系娩构架。关键词：敬件无线电，带通袈样，多速率处理，多模式接收，突发模式解瓣，M P S K ，G M S K ， O F D M港巍大学薄圭学镶论文A B S T R A C TW i t hw i r e l e s sc o m m u n i c

4、a t i o nt e c h n o l o g i e sp r o g r e s s i n ga n dc o m m u n i c a t i o ns e r v i c e se x p a n d i n g ,p r o b l e m so nc o m p a t i b i l i t y , s c a l a b i l i t y , a n da d a p t a b i l i t yo fv a r i o u sc o m m u n i c a t i o ns y s t e m sa r ea r i s i n g ，e i t h e ri nc i v i lo ri nm i l i t a r yf i e l d j M i t o l ap r o p o s e dS o f t w a r eR a d i o ( o rS o f t w a r eD e f i n e dR a d i o ，S D R ) t e c h n o l o g yt od e a lw i t ht h o s ep r o b

5、 l e m s , i e ，d i g i t i z i n gw a v e f o r m sa Si l e a r ra sp o s s i b l et oR F , a n dm o d u l a t i n g ，d e m o d u l a t i n gs i g n a l sb ys o f t w a r e I ti sc o n s i d e r e dt h em o s tp r o m i s i n gw a yt or e s o l v et h ep r o b l e m s A f t e rs e v e r a ly e a r s i n v e s t i g a t i o n ，i ti sc o n v i n c e dt h a tn o to n l yw i r e l a s sm e d e m ss h o u l db ei m p l e m e n t e dv i as o R w a m ，b u ta l S Ot h ea r c h i t e c t u r eo fW i r e

6、 l e s ss y s t e m ss h o u l db er e c o n s t r u c t e d G e n e r a l l y , S o f h l c a r er a d i os y s t e m ss h o u l db eg r e a t l yf l e x i b l e ，a n dn e wc o m m u n i c a t i o nm o d e sC a l lb ep r o v i d e db yt h es y s t e mo n l yt h r o u g hs o f t w a r eu p d a t e , o rd o w n l o a d F u r t h e r m o r e ，as o f t w a r er a d i os y s t e mi Sa l lo p e ns t r u c t u r e d ，s t a n d a r d i z e d ，m o d u l 撕z e da n de x t e n d a b l es y s t e m T oa c h

7、 i e v ec o m p a t i b i l i t y , s e a l a b i l i t y , a n da d a p t a b i l i t y , t h ek e yt e c h n o l o g i e so f s o f t w a r er a d i om a yb ed i v i d e di n t ot h r e ec l a s s e s ，F i r s t l y , t Oc o n s t r u c ta l lo p e n s t a n d a r d i z e da n de x t e n d 曲l eh a r d w a r e s o R w a r ea r c h i t e c t u r e 。S e c o n d l y , t op r o d u c eV C r yp o w e r f u lR F D S Pd e v i c e s T h i r d l y ，t oi n v e s t i g a t em u l t i b a n d ，m u l t i -

8、r a t e ，a n dm u l t i - m o d e ( M M M ) s i g n a lp r o c e s s i n gm e t h o d sa n dt h e o r i e sf o rs o f t w a r er e c e i v e r s T h o u g hs o f t w a r er a d i ot e c h n o l o g yi sw i d e l yd i s c u s s e d , l u c u b r a t e da n dm e t i c u l o u sw o r ko nt h es u b j e c ti sn o tS om u c h 。e s p e c i a l l yo nt h et h i r dp o i n tn o t e da b o v e B a s e do nm u c hp r e w o r ko n m o d e mt e c h n o l o g y , t h ea u t h o ri n v e s t i g a t e dt h eM

9、 M Mt e c h n o l o g yf o rs o f t w a r er e c e i v e ra n db u i l daS D Rt e s t b e d F i r s t l y , w i t had e s c r i p t i o no fo p e na n ds t a n d a r d i z e dh a r d w 龇s o f t w a r ea r c h i t e c t u r ea n dR F A D C D S Pd e v i c e s ，w ed i s c u s s e dt h eb y p a s ss a m p l i n gt h e o r ya n da p p l i e di ti ns o f t w a r er a d i or e c e i v e r s 。T w om u l t i - b a n d ( a l lb a n d ) s a m p l i n gs c h e m e sa r ea l s op r o p o s e df o rs o f t w a r er a d i o B a s e do nt h eq u a d r a t u r es a m p l i n g , u n i f o r ms a m p l i n ga n dh i g ho r d e rs a m p l i n gt e c h n i q u e s ，W ei n v e s t i g a t e dh o wt oc o m p u t ea n dc h o o s ear e a s o n a b l es a m p l i n gf r e q u e n c y 。S e c o n d l y , a n o t h e ri m p o r t a n tt e c h n i q u e ，m u l t i - r a t es i g n a lp r o c e s s i n gf o rs o R w a r er e c e i v e r s ，i si n v e s t i g a t e d 。I nf a c t ,

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