基于软件无线电中频接收系统的设计方案样本.doc

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[导读] 本文介绍了一种基于软件无线电中频接收系统设计方案。本方案结合采样理论、 多速率信号处理, 高效数字滤波等理论, 完成了对系统中模数转换( A/D) 模块和数字下变频( DDC) 模块的设计。经过MATLAB软件仿真, 在理论上验证了此方案的正确性。
本文介绍了一种基于软件无线电中频接收系统设计方案。本方案结合采样理论、 多速率信号处理, 高效数字滤波等理论, 完成了对系统中模数转换( A/D) 模块和数字下变频( DDC) 模块的设计。经过MATLAB软件仿真, 在理论上验证了此方案的正确性。
　　1.引言
　　软件无线电提出了一种崭新的设计、 制造和使用无线通信系统与设备的思想, 它摆脱了面向用途而完全依赖于硬件的传统无线电设计思路, 经过一种模块化的通用硬件平台, 把系统提供的业务从长期依赖于固定电路的方式中解放出来, 利用软件可编程、 易修改和成本低( 硬件投入少) 的优势, 把无线通信技术水平提升到一个新的高度。本文设计了一种基于软件无线电中频接收系统方案, 并经过MATLAB软件对其进行了仿真验证。
　　2.软件无线电基本结构
　　软件无线电的结构基本上能够分为3种: 射频低通采样数字化结构、 射频带通采样数字化结构和宽带中频带通采样数字化结构。本文不对其结构进行详细阐述, 针对其所存在的不足之处, 结合软件无线电接收机的两种数学模型, 提出了一种可供实现的基于软件无线电中频接收系统框图结构, 如图1.1所示。图中虚线框内的模块即模数转换( A/D) 模块和数字下变频( DDC) 模块为本文的主要设计部分。

　　3.软件无线电中频接收系统的MATLAB程序设计
　　模数转换器的工作过程大致能够分为采样、 量化、 编码等三个环节。图3.1是A/D转换模块程序设计流程图, 图3.2是数字下变频模块程序设计流程图。

输入信号是一个载频为60MHz、 带宽为20MHz的带通信号, 如图3.3所示。经过自然采样( 采样频率为80MHz) 后, 对得到的信号进行均匀量化, 量化结果如图3.4所示。

　　最后对量化后得到的序列进行pcm编码, 输出编码序列。
　　数控振荡器( NCO) 的目标就是产生一个理想的数字可控的正弦或余弦波。振荡信号与经过模数转换得到的数字信号相乘, 进行下变频处理, 如图3.5所示。

　　信号经混频后, 输出到低通滤波器以滤除倍频分量和带外信号, 经滤波后得到的信号频谱图如图3.6所示, 另外, 经过低通滤波后的信号由于其数据流速很高, 对后续的信号处理要求很高, 这时就需要进行降速处理, 具体的方法即整倍数抽取, 图3.7显示的就是经过两倍抽取后的得到的输出信号。

　　以图3.7所示基本说明了此方案的可行性和合理性, 而且在其它的软件无线带你结构方面也进一步的改进, 提升了系统的灵敏性。
　　4.小结
　　软件无线电既是一种全新的理论与技术, 也是一种先进的产品设计思路与方法, 在新一代的无线系统中得到了广泛的应用。本方案的主要工作是研究软件无线电的基础理论, 设计基于软件无线电的中频接收系统, 主要是对经混频后得到的中频信号的处理, 经过编写软件程序来实现硬件模块功能, 包括模数转换( A/D) 模块以及数字下变频器( DDC) 模块等, 经过MATLAB编程实现了模数转换和数字下变频器模块的相关功能。