论软件无线电。
摘要]: 软件无线电技术的重要价值在于:传统的硬件无线电通信设备只是作为无线通信的基本平台,而许多的通信功能则是由软件来实现,打破了有史以来设备的通信功能的实现仅仅依赖于硬件发展的格局。
软件无线电技术的出现是通信领域继固定通信到移动通信,摸拟通信到数字通信之后第三次革命。
软件化软件无线电将a/d变换尽量向射频端椎拢,将中频以后全部进行数字化处理,工作模式由软件编程改变,包括可编程的射频段宽带信号接人方式和可编程调制方式等。这样,就可以任意更换信道接入方式,改变调制方式或接收不同系统的信号。同样,可通过软件工具来扩展业务、分析无线通信环境、定义所需增强的业务和实时环境测试,使通信功能由软件来控制。
因而.系统的更新换代变成软件版本的升级,开发周期与费用大为降低。
对软件无线电的综述。
什么是软件无线电技术?
软件无线电技术,顾名思义是用现代化软件来操纵、控制传统的“纯硬件电路”的无线通信。软件无线电技术的重要价值在于:传统的硬件无线电通信设备只是作为无线通信的基本平台,而许多的通信功能则是由软件来实现,打破了有史以来设备的通信功能的实现仅仅依赖于硬件发展的格局。
软件无线电技术的出现是通信领域继固定通信到移动通信,摸拟通信到数字通信之后第三次革命,软件无线电的基本思想就是将宽带模数变换器(a/d)及数模变换器(d/a)尽可能地靠近射频天线,建立一个具有“a/d-dsp-d/a”模型的通用的、开放的硬件平台,在这个硬件平台上尽量利用软件技术来实现电台的各种功能模块。如使用宽带adc通过可编程数字滤波器对信道进行分离;使用数字信号处理器(dsp)技术,通过软件编程来实现各种通信频段的选择,如hf、vhf、uhf和shf等;通过软件编程来完成传送信息抽样、量化、编码/解码、运算处理和变换,以实现射频电台的收发功能;通过软件编程实现不同的信道调制方式的选择,如调幅、调频、单边带、数据、跳频和扩频等;通过软件编程实现不同的保密结构、网络协议和控制终端功能等。软件无线电技术是软件化、计算密集型的操作形式。
dsp技术是软件无线电手机的基础。目前尽管低功耗dsp、超强功能dsp发展迅速,但dsp在速度、功耗上的现状仍然是制约软件无线电发展的关键。dsp的另一研究内容就是软件,软件是软件无线电技术的核心。
在目前dsp不能满足软件无线电设计要求的情况下,开发dsp的数字信号处理软件应是软件无线电技术的主攻方向。这其中包括各种fft算法,调制解调、信源编码、信号编码等各种通信软件,也包括方式控制、信号控制和数据交换软件。
软件无线电技术广泛应用于无线电通信领域,软件无线电技术首先诞生于军事上的应用,由于其优良的特点,软件无线电技术很快渗透到民用的无线移动通信领域,特别是在即将走向商用前夕的第三代移动通信领域的应用。由于软件无线电技术可将模拟信号的数字化过程尽可能地接近天线,即将ad转换器尽量靠近rf射频前端,利用dsp的强大处理能力和软件的灵活性实现信道分离、调制解调、信道编码译码等工作,从而可为第二代移动通信系统向第三代移动通信系统的平滑过渡提供一个良好的无缝解决方案。软件无线电技术还有在卫星通信领域的应用,特别是正在冉冉升起的现代小卫星的应用。
软件无线电的主要特点。
1.软件化。
软件无线电将a/d变换尽量向射频端椎拢,将中频以后全部进行数字化处理,工作模式由软件编程改变,包括可编程的射频段宽带信号接人方式和可编程调制方式等。这样,就可以任意更换信道接入方式,改变调制方式或接收不同系统的信号。同样,可通过软件工具来扩展业务、分析无线通信环境、定义所需增强的业务和实时环境测试,使通信功能由软件来控制。
因而.系统的更新换代变成软件版本的升级,开发周期与费用大为降低。
2.模块化。
软件无线电采用模块化设计,不同的模块实现不同的功能,同类模块通用性好,通过更换或升级某种模块就可实现新的通信功能。模块的物理和电气接**术指标符合标准,当软件件技术发展时,允许更换单个模块,从而使软件无线电保持较长的使用寿命。
3.灵活性。
由于软件无线电至少在中频以后进行数字化处理,这样,通过软件,就可很方便地完成宽带天线监控、系统频带调整、信道监测与自适应选择、信号波形**编程、调制解调方式控制及信源编码与加密处理等等,因而系统监控方便。另外,不同通信系统都基于相同标准的硬件平台,只要加裁相应的软件.就可完成不同电台、不同系统之间的互联,从而利于联删。
就ieee802.15.4标准中的调制解调技术的软件无线电化问题进行一些**。
随着微机电、无线通信等关键支撑技术研究的持续发展,无线传感器网络研究也进一步得到深化,无线传感器网络适用的领域也越发宽广。如何实现无线传感器网络在多种应用环境及同一环境下多工作模式的智能化转换,软件无线电技术无疑是一种较好选择。
它的物理层和mac层数遵循ieee802.15.4的,但是上面的网络层、应用层等,由zigbee联盟制定标准。
也就是说,ieee802.15.4,并不只用于zigbee技术,它还可以用在其他无线技术中。
只能说zigbee在物理层和mac层,使用了ieee802.15.4标准。
参考文献:1]林华杰;软件无线电理论及应用技术研究[d];西北工业大学;2023年。
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