软件无线电原理与应用思考题

..图像图像.《软件无线电原理与应用》思考题第1章 概述软件无线电的关键思想答：A/D、D/A用软件来完成尽可能多的功能软件无线电与软件掌握的数字无线电的区分答：软件无线电摆脱了硬件的束缚，在构造通用和稳定的状况下具有多功能，便于改进升级、互联和兼容。而软件掌握的数字无线电对硬件是一种依靠关系。软件无线电的根本构造5第2章 软件无线电理论根底采样频率(fs)、信号中心频率(fo)、处理带宽(B)及信号的最低频率(f)、最高频率(f)之间的关系，最低采L H样频率满足的条件答：带通采样解决信号为〔f

~f〕上带限信号时，当f

远远大于信号带宽B时，假设按奈奎斯特采样定理，其采L H

2(f f ) 4f样频率会很高而承受带通信号则可以解决这一问题其采样频率f

L H

0 n取能满足f

2Bf0

2n1B。2

s 2n1 2n1 S频谱反折在什么状况下发生，盲采样频率的表达式答：带通采样的结果是把位于〔nB，(n+1)B〕不同频带上的信号都用位于〔0,B〕上一样的基带信号频谱来表示，在n高频对应高频重量。盲区采样频率的表达式为：2m2 1fSm2n1fS

m0，1，2，3……的盲区，当取n=m+1fSm

)f2m3 S画出抽取与内插的完整框图，所用滤波器带宽的选取，说明信号处理中为什么要承受抽取与内插，抽取与内....插有什么好处24/D，内插滤波器带宽/I。盾，实行了抽取、内插。抽取：降低了数据流速率，提高了频域区分率。内插：提高了时域区分率，且提高了输出信号的频率。多相滤波构造的优点，有代表的多相转换关系式的证明另外每一分支路滤波器的系数e (n)由原先的N个削减为N/D个可以削减滤波运算的累积误差提高计算精K度。28滤波器多级实现的好处，每级低通滤波器设计留意的问题应留意：每级滤波器的带宽不能小于信号带宽；过渡带是可变的，取决于每一级的抽取倍数，即过渡带的截止频率不能大于该级输出取样率的一半。画出带通信号的正交抽取构造，通过正交信息计算信号参数的方法33参数计算：34FIR答：最简洁的方法是用一个的窗函数(k)去截取一个抱负滤波器的冲激函数，得到一个实际可用的FIR滤波器冲激函数。P

、、F 、FS C

，FF FA C20lg7.95如对凯撒窗N

1〔

==〕14.36(fA

f ) S P SC半带滤波器为什么可节约计算量，满足什么条件可抗频谱混叠只需一半的计算量。只要半带滤波器满足以下图特性，抽取后在其通带0~2 仍无混叠。见42页图bCCIC答：CIC抽取滤波器实现起来比较简洁，只需加法器和延迟器，不需乘法运算，对提高实时性有重要意义。有47页图b可知虚线局部明显对实线局部形成了混叠。但假设抽取的信号带宽很窄且 2

2/D-1

处的衰减值足够大时，在其信号带宽内，虚线对实线的混叠就可以无视不计。带宽比例因子b的含义，在CIC滤波器设计中发挥的作用答：带宽比例因子b Bf /DS从带内平坦度考虑，bb值尽可能小，以便获得足够的阻带衰减，降低混频影响。画出正交变换的构造，说明作用，当本地信号不正交时，会消灭什么现象答：构造图见50页，正交变换的作用是从解析信号中获得信号的三个特征参数：瞬时幅度、瞬时相位、瞬时频率。当本振信号不正交时，会产生虚假信号。分析正交变换多相构造的意义，画出构造图答：这种构造不仅不需要正交本振，而且后续的数字低通滤波器阶数也很低〔8阶54多相滤波正交变换的目的，适用的条件变换。适用条件：第3章 软件无线电数学模型软件无线电的三种构造形式，第1种构造为什么不现实，第2种构造为什么难实现，第3种构造主要解决什么问题，与传统超外差接收机的区分答：软件无线电三种构造：射频全宽开低通采样软件无线电构造射频直接带通采样软件无线电构造宽带中频带通采样软件无线电构造第一种构造要求A/D的采样速率格外高，尤其是当需要承受大动态、多位数就更困难。一般只适用于工作带宽不是格外宽的场合。其次种构造要求A/D有足够高的工作带宽或A/D也有较高的要求，另外需要多个采样频率，增加了系统的简单度。第三种构造解决了前两种构造采样频率高，工作带宽不够宽的问题，设计简化，信号失真小，具有更好的波形适应性、信号带宽适应性及可扩展性。与传统超外差接收机的区分是中频带宽不一样。数字化正交重量的提取有哪两种方法，那种计算量小，为什么答：数字化正交重量的方法：数字混频法；基于多相滤波的正交变换法后一种计算量少，I”(n) Q”(n)采样率只有A/D采样率的一半，且省去了两个正交本振，滤波器器的阶数也比第一种少〔8。多级滤波器设计的关键是什么，抽取因子安排的原则是什么DmmiR*miMN f }MDm T MDm

m1

mS(m-1)半带、CICFIR答：挨次：CIC—HBF—FIRCIC滤波器无需乘法运算，可以实现高速滤波，所以放在输入采样率最高的第一级，HBF只有一般FIR运算CIC和HBF后，采样率已明显降低，所以用一般FIR滤波即可。多相滤波器正交化处理器的特点、优点和缺乏，该构造采样频率的精度要求与什么参数有关答：fo

的选取是通过fS

的选取实现的通过多相滤波得到两路I，Q优点：采样速率削减到一半，省掉两个混频器，滤波器阶数也很低〔只有8阶。缺点：精度与采样频率有关，对采样振荡器要求较高。数字滤波器组与信道化的根本概念答：数字滤波器组是指具有一个共同输入，假设干个输出端的一组滤波器。假设这一组滤波器的功能是把宽带信号s(n化滤波器。信道化接收机低通实现中复、实信号处理存在的区分答：复信号滤波器组的本振角频率K

(k

D12，滤波后信号带宽为2/DD2 D滤波器组的本振角频率K

(k

2D12，滤波后的信号为实信号，带宽为/D2D4 D多相滤波器组信道化接收机在处理构造上的特点，从那两方面进展了运算量的削减答：数字调制有哪两种调制构造，为什么数字实现强调正交法幅度以及频率信息，所以调制的数字实现主要承受正交法。频谱搬移前后的内插有什么不同的作用，削减D/A压力的方法是什么答：基于内插的软件无线电放射机中I1I(n),Q(n)与后面cos(

n),sin(0

n的采样速率相匹配。I20是为了实现数字上变频。为了削减D/A的压力，可将零内插移至D/A之后，通过模拟接零开关来实现。信道化放射机多相构造的优点答：内插移到滤波器后面，运算量削减了。滤波器承受多相构造，各个分支运算量削减了。DFT可承受FFT信道化放射机实信号模型与复信号模型在形式上的不同点答：有三方面的不同：内插因子实信号为2I，复信号为I移频因子，实信号为

2

1)，复信号为

2

I-1)i I 4 i I 2对实信号，I路合成信号y(n)要经取实部后再输出第4章 软件无线电硬件实现软件无线电平台的组成答：模拟前端，宽带A/D/A，数字上下变频器，高速信号处理器软无前端的任务、电路组成及与窄带接收机的比较答：前端的主要任务就是把接收到的信号变换至适合D/A转换器处理的信号频率和电平范围之内，同时把宽带D/A软件无线电的前端由带通滤波器、放大器、混频器、本振、AGC掌握电路组成。与窄带接收机相比，瞬时处理带宽更宽，动态范围更大，可扩展性更好。软无前端中滤波器的两个主要参数，放大器的特点、分类和增益带宽积与放大器级数的关系答：两个主要参数：插损LI

和相对带宽B(%)BLI

10放大器的特点：宽带、线性1放大器的分类：前馈式、反响式1增益带宽积与级数的关系：(G )BN N

(G)NB软无接收机性能的主要指标，这些指标主要由谁打算答：主要指标：灵敏度、动态范围、噪声系数、三阶互调这些指标主要取决于前端放大器和A/D转换器A/D答：工作过程：采样—保持--量化—编码—输出2VV

ai a]Vmax

V 1 )FS 2n1

FSi2

2n1 1A/D转换器的SNRSNR6.02n1.76dBSNR=6.02n+1.76dB+10lg[fs/2B]无杂散动态范围〔SFDR〕与SNR的关系答：SFDR是指在第一NyquistA/D输入端存在大信号时，能检测出有用小信号的力量。SFDR只考虑了由于A/D非线性引起的噪声，仅仅是信号功率和最大杂散功率之比。SNR是信号功率和各种误差功率之比，误差包括量化噪声、随机噪声及整个Nyquist频段内的非线性失真。故SNRSFDR非线性误差的分类，对这两种误差的理解答：非线性误差分为差分非线性误差和积分非线性误差。差分非线性误差〔DNL〕是指，对于一个固定的编码，理论上的量化电平与实际中最大电平之差。主要由于A/D〔INL〕是指，ADCA/D采样保持器及ADCA/D答：逐次比较式。适用于中等转换速率和中等区分率并行式。适用于采样速率高，区分率不太高子区式。采样率小于并行式，但大于逐次比较式。区分率一样时，电路简单性和功耗远小于并行式数字下变频器的重要性和优点，影响数字下变频器性能的两个主要因素答：DDC的作用时将接收到的信号下变频到适合处理的频率上。优点：模拟下变频中的频率稳定度、边带、相位噪声、温度漂移DDC。另外，频率步进、频率间隔也具有抱负的性能，其掌握和修改较简洁。影响性能的两个因素：表示本振、输入信号以及混频乘法运算的样本数值得有限字长所引起的误差。数字本振相位的区分率不够而引起数字本振样本数值的近似取值。数控振荡器〔NCO〕的组成，影响正交性的因素答：NCO组成：相位累加器、相位加法器及正弦表只读存储器NCO频率掌握字、频率区分率和相位区分率的计算fF

Lo2nbnfS22nbffLo

S2nb答：第5章

重采样多相滤波器组的目的和组成软件无线电中的信号处理算法软件无线电中的常用信号处理算法，举出几种常用的调制模式，说明调制的实质和解调中非相干解调与相干解调的优缺点答：模拟调制：AM、FM、SSB、CW数字调制：ASK、FSK、MSK、CPMSK、GMSK、PSK、DPSK、QPSK、8PSK、QAM调制的实质就是实现频谱搬移。相干解调性能比非相干解调好，而非相干解调却比相干解调电路简洁简洁实现。为什么进展同步提取，解调中包括哪几项同步提取答：载波同步：在电台相互通信中，要正确地接收对方的信息，接收方必需从接收信号中恢复出载波信号，使双方频率和相位始终。位同步：消息是一串连续的码元序列，解调时必需知道码元的起止时刻。帧同步：数字通信时，往往