什么是軟件無線電

軟件無線電

所謂軟件無線電，是指構(gòu)造一個具有標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、開放性的硬件平臺，將各種功能，如工作頻段、調(diào)制解調(diào)類型、數(shù)據(jù)格式、加密模式、通信協(xié)議等用軟件來完成，同時使寬帶A/D轉(zhuǎn)換器盡可能靠近天線，以充分實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，提高可編程性。軟件無線電在現(xiàn)代通信中占有重要地位更是未來通信乃至未來無線電技術(shù)的發(fā)展方向。現(xiàn)代通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是通信頻段越來越高，那么自然對信號處理速度的要求也越來越高，這就需要一種處理速度很高處理數(shù)據(jù)量很大的處理器，而FPGA正是一個合適的選擇，所以FPGA對軟件無線電系統(tǒng)的發(fā)展有著很重要的作用。

作為軟件無線電系統(tǒng)中重要組成部分的調(diào)制解調(diào)技術(shù)一直是通信領(lǐng)域的熱點(diǎn)課題。最小高斯頻移鍵控(GMSK)是一種典型的連續(xù)相位調(diào)制方式。GMSK信號具有優(yōu)良的功率譜特性(功率譜旁瓣快衰減特性)，在對信號頻帶嚴(yán)格限制的各種數(shù)字通信領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用，又由于其包絡(luò)恒定，在具有限幅特性的C類放大器構(gòu)成的非線性信道中體現(xiàn)出比QPSK相位調(diào)制更多的優(yōu)勢，因而在無線通信領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，如GMS系統(tǒng)、GPRS系統(tǒng)、無線局域網(wǎng)、航空數(shù)據(jù)鏈、衛(wèi)星通信等。目前，GMSK信號已經(jīng)成為地面蜂窩移動通信系統(tǒng)的一種標(biāo)準(zhǔn)。

軟件無線電中的GMSK收發(fā)系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)
1.1發(fā)射機(jī)部分：
原始碼元信號首先經(jīng)過雙極性編碼，然后對其進(jìn)行采樣，經(jīng)過插值提高數(shù)據(jù)采樣率，通過高斯低通濾波器對原始信號進(jìn)行帶寬限制處理，然后對限帶信號進(jìn)行MSK基帶調(diào)制，生成相互正交的I、Q兩路基帶信號，I、Q兩路信號再分別與在載波 、 相乘，最終再通過加法器，使兩路信號相加，得到最終的GMSK調(diào)制信號，通過DA送到天線部分。發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)框圖如圖1。

圖1? 發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)

1.1接收機(jī)部分：
經(jīng)過AD采樣過后的GMSK信號首先分別和數(shù)字載波 、 相乘，再通過低通濾波器，得到I、Q兩路信號，對I、Q信號通過MSK解調(diào)，得到基帶信號，通過CIC抽取濾波器后，降低基帶信號的采樣率，最后對解調(diào)后的基帶信號做位同步、抽樣判決，最后解碼恢復(fù)出原始碼元[ 1]。接收機(jī)結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

圖2? 接收機(jī)結(jié)構(gòu)