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一课资料网/dsp声控收音机设计+原理框图+流程图+电路图dsp声控收音机设计+原理框图+流程图+电路图1.3软件无线电的基本原理软件无线电的基本思想是；宽带A/D，D/A变换尽可能早地将接收到的模拟信号数字化，最大程度地通过软件来实现电台的各种功能。软件无线电的特点是其完全可编程性。接收时，信号经过处理和变换，由宽带AD数字化，通过可编程DSP模块实现各种所需信号处理，并将处理后的数据送至多功能用户终端。发射时，和上述情况类似。典型的软件 (定义)无线电框图如图3所示。图3采用DSP技术的软件无线电接收机的硬件结构框图1.4 软件无线电实现的关键技术 一个典型可实现的软件定义的数字无线电系统，可以引用数字移动通信中的移动台和基站来进一步分析和说明其实现的关键技术。不论是移动台还是基站，它们都含有宽带天线、多波段射频转换器、宽带A/D/转换器以及通用可编程处理器、存储器、电源以及总线结构等。实现的关键技术可以归纳为宽带射频段、高速中频段、可编程的基带段以及总线控制四大部分1.4.1宽带射频段（1）频段应具有接入多个波段甚至覆盖全波段功能。它具有频率高、带宽宽的两大特点，比如对于GSM，应工作900MHz的高频段，占有带宽25MHz。显然在这样高频率和如此宽的带宽下直接进行数字化处理，目前器件还不具备条件。 (2)目前，只能靠采用传统的高频模拟器件的硬件设备来完成射频段的主要功能。但也不排除能用软件程序控制的方法对功能及参数进行设置。 (3 )射频段主要包含有：组合式多波段天线及智能化天线技术；模块化，通用化收、发双工技术；多倍频程宽带低噪声接收放大器技术；线性高功率放大器技术；宽带上 /下变频器技术。1.4.2高速、高精度中频数字化处理(1)在射频段直接取样进行数字化处理，目前条件不可行。所以一般是将射频信号进行一次或两次混频搬至几十兆赫的中频段，再进行A/D变换进行数字化处理。本设计就是利用超外差式技术完成射频段的主要功能。(2 )在中频段的处理主要包括：高速A/D变换部分和数字式上 /下变频部分。 (3)对高速A/D变换要求是很高的，它的主要性能为：取样速率、取样动态范围和取样精度。其中，取样率一般取最高频率的2。5倍，取样信号动态范围取80dB，这时取样精度一般不低于12位。(4)高速A/D变换，其中，抗混叠滤波器的目的是将进入A/D变换器的模拟信号变为带限信号。 (5)数字上 /下变频部分 (DUC/DDC)：以DDC为例，它是A/D变换后首先要完成的处理工作，它主要包括数字下变频、滤波和二次取样，它是系统中最难完成的部分之一。下面以GSM为例，GSM占用25MHz带宽，实际上一般仅占用10MHz，则取样率应大于2。510MHz=25MHz，同时，为了要进行较好的滤波等处理，每个样点要进行100次操作，这样大约共需2500MIPS(百万条指令)的运算能力，单个DSP都很难胜任这一工作。因此一般都是将DDC工作交给专用的可编程芯片去完成。1.4.3基带处理 这一部分主要完成单一载波（信道）信号基带可编程处理。基带处理比直接在中频处理其复杂度可大大降低，以GSM为例，若在中频处理，仅考虑信道选择滤波需100次/样值，中频处理需2500MIPS，降到基带处理，只需对每个载波 (8个时隙信道 ) 200 kHz基带信号进行处理，这时仅需2。5200 kHz100 =50MIPS，两者相差50倍。基带处理主要包括：调制 /解调、编码 /译码、交 织/去交织、扩频 /解扩、信道均衡、定时、同步，甚至还有信源编码 /解码等等。（本设计中基带处理只有AM/FM的解调。）其复杂度与运算量主要取决于各部分实现的体原文请找腾讯3249114六.维论-文.网)，而是要同时处理多个载波。若一个基站同时有32个用户，则需同时处理4个载波。这时上述单个载波总体的基带处理能力又要增大4倍。 目前，现有器件对GSM基带处理，基本上可实现，但是对于第三代移动通信系统，其基带带宽由200kHz增加到5MHz增加了25倍，仍然难于实现。为了突破DSP运算能力的瓶颈，可以采用几种方法加以解决，一是直接改进器件，提高速率与处理能力；二是使用专用芯片与DSP集成在一起处理；三是用多个DSP并行处理，采用合适的并行算法，完成软件无线电系统所要求的高速处理功能。1.4.4开放式总线结构软件无线电一个重要的指标是开放性和可扩展性，因此必须要为各个功能模块寻找一个统一而开放的接口标准。基于总线结构的硬件平台就是其中最主要的一种，它能将各个功能模块通过总线连接起来。总线结构的优点是实现比较简单，而且目前已有很多总线工业标准，比如VEM总线、PCI总线等。VEM总线是一种可支持多机并行处理的高性能总线，也是目前市场占有率最高的高档标准总线。它具有高性能的支持独立32位地址的32位数据总线，另外还具有支持多主机并行处理、实时操作和高可靠性等一系列优点。所以一般均采用VEM总线结构。1.5 DSP实现信号解调的算法模型由于我们的设计只用来解调AM/FM广播信号，下面我们着重