软件无线电及其关键技术(编辑修改稿)

软件无线电及其关键技术(编辑修改稿)内容摘要：

用物理的定向单元完成，或综合更多单元的输出以增加截面积，再产生增益； 2)减少多径衰落，防止多径传播所引起的载 /干比损耗； 3)识别并抑制干扰信号。 软件无线电台结构支持这三种方法的实现。 实验分析表明，采用“智能天线”的软件无线电台，可以提高前向和反向链路的载 /干比，使频率复用达到 31,采用智能天线能使系统容量扩大两倍以上。 宽带射频前端要求器件有较宽的频率范围，主要完成低噪声放大、滤波、混频、自动增益控制 (AGC)以及输出功率放大等功能。 宽带低噪声前置放大器可达到几个倍频程，这无论是在器件上 还是电路设计上都没有困难，几个倍频程的宽带功放则需要很好地选择器件并使用电路 CAD优化技术。 模数转换部分 在日益趋向高频和宽频带的系统中，目前无线接收机设计的趋势是将数字化技术应用到更接近天线的部件中。 在无线接收机中， A/D转换器是一关键部件，它常用于射频或中频的宽带数字化。 目前在通用移动通信系统 (UMTS)、未来公共陆地移动通信系统 (FPLMTS)和蜂窝移动通信系统中，均用一个高速 A/D转换器使整个频带数字化。 A/D转换器的结构如图 3 所示。 对 A/D的要求主要是采样速率和位数。 现有的 A/D转换器 还不能同时满足速率与采样位数的要求。 解决方法：一方面考虑用多个高速的采样保持电路和模数转换器 ADC，然后通过并串转换将量化速度降低，以提高采样分辨率；另外也可考虑研究适合于低分辨率、高采样率的 A/D编码调制方案。 图 3 用于射频或中频宽带数字化的模数转换器 在无线接收机中使用 A/D转换器时，必须考虑的因素包括：采样方法的选择、带外能量的数值和效应、模拟滤波方法、量化噪声、接收机噪声、失真的影响，以及 A/D转换器的技术特性。 采样技术 采用采样间隔相同的采样技术有奈奎斯特采样、过采样、正交采样和带通采样；也有采样间隔不同的采样技术，但其使用范围不广。 奈奎斯特采样的采样速率等于模拟信号最高频率的两倍。 过采样的采样速率比奈奎斯特采样速率还要大。 正交采样是把要进行数字化的信号分成两个分量，其中一个分量乘以正弦波，下变频到零中心频率上，另一个分量乘以 90176。 相移的正弦波，下变频到零中心频率上，形成与原信号正交的相位成分。 每一分量只以原信号的 1/2带宽出现，以原信号的 1/2采样速率进行采样。 带通采样的采样速率远低于带通信号中最高频率分量的两倍，这意味着可以采用较低采样速率的 A/D转换器，但它必须仍能在带通信 号的最高频率分量上有效工作。 最新的技术分析报告表明，在抗混迭滤波器上，采用奈奎斯特速率采样存在大量不实际的要求；采用过采样则易满足要求；正交采样通过使用两个锁相A/D转换器代替一个锁相 A/D转换器，可以减小采样速率；带通采样适用于直接在中频和射频上实现数字化，因为发送信号和接收信号都是带通信号，当相邻信道存在强信号时，带通采样需要滤波特性较好的滤波器。 目前 A/D转换器只能提供几十兆赫的带宽，具有一定的动态范围，适合在中频工作。 在射频的一些频段内，由于受到带宽限制，频率变换仍然采用模拟的方法。 决定无线接收机 A/D转换器技术特性的参数包括：信噪比(SNR)、寄生自动动态范围 (SFDR)、噪声功率比 (NPR)和全功率模拟输入带宽。 软件无线电对 A/D转换器的技术要求 A/D转换器的技术要求如下：采样方法应满足采样定理，适当加入抗混迭滤波器；应尽量在中频或射频工作，以尽可能保证整机的全软件化。