软件无线电技术5和6

1、第第5章章 软件无线电中的信号处理算法软件无线电中的信号处理算法5.1 软件无线电调制算法软件无线电调制算法5.2 软件无线电解调算法软件无线电解调算法5.3 软件无线电中的同步技术软件无线电中的同步技术5.4 调制信号的自动识别调制信号的自动识别5.5 软件无线电编码技术软件无线电编码技术 5.1 软件无线电调制算法软件无线电调制算法信号调制通用模型信号调制通用模型AM、FM、DSB、SSB，CWASK、FSK、MSK、GMSK、PSK、DPSK、QPSK、QAMS(t)=I(t)cos(ct)+Q(t)sin(ct) S(n)=I(n)cos(nc/ s)+Q(n)sin(nc/ s)信信

2、源源I I信信源源Q Q多多相相滤滤波波多多相相滤滤波波相相乘乘相相加加相相乘乘tccostcsin图图5 5. .1 1 正正交交调调制制的的实实现现框框图图S S( (t t) )数字信号调制算法数字信号调制算法5.2 软件无线电解调算法软件无线电解调算法信号解调通用模型信号解调通用模型-相干解调相干解调S(n)=A(n)coscn+(n) =A(n)cos(n)cos(cn)- A( n)sin(n)sin(cn) XI(n) XQ(n)L LP PF FL LP PF FN NC CO O解解调调算算法法解解调调输输出出)(nS)cos(nc)sin(nc)(nXI)(nXQ图图5 5

3、. .1 11 1 数数字字正正交交解解调调的的通通用用模模型型SSBSSB信号解调信号解调S(n)=m(n)cos(cn) m(n)sin(cn)Hilbert 变换：变换：S(n)=m(n)sin(cn) -m(n)cos(cn)m(n)=S(n) cos(cn) +S(n) sin(cn)H Hi il lb be er rt t变变换换N NC CO O解解调调输输出出图图5 5. .1 12 2 S SS SB B信信号号的的一一种种解解调调方方法法)(nS)cos(nc)sin(nc 5.3 软件无线电中的同步技术软件无线电中的同步技术载波同步载波同步：导频，平方变换，同相正交锁相

4、环，：导频，平方变换，同相正交锁相环，DSP软件算法软件算法信信号号输输入入载载波波输输出出平平方方律律部部件件二二分分频频器器窄带滤波器cf2图图5 5. .1 13 3 平平方方法法载载波波同同步步信信号号输输入入I I支支路路Q Q支支路路L LP PF FVCOL LP PF F环环路路滤滤波波2/图图5 5. .1 14 4 科科斯斯塔塔斯斯环环原原理理框框图图位同步（定时提取）位同步（定时提取）自同步：自同步：滤波法，延迟相干法，锁相法滤波法，延迟相干法，锁相法基基带带信信号号波波形形变变换换移移相相脉脉冲冲形形成成图图5 5. .1 15 5 滤滤波波法法原原理理图图移移相相迟迟

5、延延提提纯纯脉脉冲冲形形成成图图5 5. .1 16 6 迟迟延延相相干干法法原原理理框框图图窄窄带带滤滤波波 帧同步帧同步 巴克巴克(Barker)码：码： 7 bits : 1 1 1 -1 -1 1 -1 11 bits : 1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 -1 13 bits : 1 1 1 1 1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 1具有很好的自相关特性具有很好的自相关特性载波相位和定时相位联合估计的最大似然算法载波相位和定时相位联合估计的最大似然算法5.4 调制信号的自动识别调制信号的自动识别5.5 软件无线电编码技术软件无线电编码技术 信源编解码：信源编解码：信

6、道编解码：信道编解码： 第第6章章 基于软件无线电的智能天线基于软件无线电的智能天线幅幅相相加加权权幅幅相相加加权权幅幅相相加加权权接接收收机机接接收收机机接接收收机机用用户户1 1用用户户2 2用用户户M M天天线线分分配配网网络络N N图图6 6. .1 1 智智能能天天线线的的基基本本概概念念线波束形成时间差 tmd d)(tSm图图6 6. .2 2 智智能能天天线线基基本本原原理理m0 01 1N N- -1 1图图6 6. .4 4 圆圆形形天天线线阵阵2 23 30m移位器)1(Nm移位器1m移位器接接收收机机图图6 6. .7 7 波波束束形形成成的的射射频频移移相相法法实实现

7、现波波束束m m输输出出0m移位器)1(Nm移位器1m移位器中中频频解解调调单单元元图图6 6. .8 8 波波束束形形成成的的中中频频移移相相法法实实现现下下变变频频器器下下变变频频器器下下变变频频器器波波束束m m输输出出图图6 6. .9 9 数数字字波波束束形形成成（D DB BF F）原原理理框框图图下下变变频频器器下下变变频频器器下下变变频频器器DA/DA/D DB BF F波波束束0 0波波束束( (M M- -1 1) )波波束束1 1DA/0X1X1NX0Y1MY1Y前前端端前前端端前前端端DA/DA/DA/图图6 6. .1 10 0 单单信信道道智智能能天天线线组组成成D

8、 DD DC CD DD DC CD DD DC CI I/ /Q QI I/ /Q QI I/ /Q QD DB BF FD DB BF FD DB BF FD DE EM MO OD D（解解调调）D DM MB BF F单单信信道道多多波波束束形形成成器器（S SC CM MB BF F）0 0（N N- -1 1）1 1前前端端前前端端前前端端DA/DA/DA/图图6 6. .1 11 1 多多信信道道智智能能天天线线组组成成多多总总线线S SC CM MB BF F1 1S SC CM MB BF FL LS SC CM MB BF F2 2信信道道1 1多多波波束束解解调调输输出出信信道道2 2多多波波束束解解调调输输出出信信道道L L多多波波束束解解调调输输出出M MC CM MB BF F前前端端前前端端前前端端DA/DA/DA/图图