摘要：隨著全球信息化與數(shù)字化的發(fā)展，基于DSP的軟件無線電技術作為一種高端、靈活的通信系統(tǒng)結構，給用戶帶來了便捷和優(yōu)質性能。該文主要通過研究DSP原理及軟件無線電技術及兩者的巧妙組合優(yōu)勢，進而研究無線電雷達應用技術，最后還闡述了其應用前景和研究意義。

關鍵詞：DSP；軟件系統(tǒng)；無線電；雷達；應用技術

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）13-3194-03

1 基于DSP的軟件無線電系統(tǒng)概述

1.1 DSP原理與特征分析

DSP，俗稱數(shù)字信號處理器，是利用計算機軟硬件設備和信號處理設備，通過對信號的數(shù)字化采集、變換、濾波、估值與識別等算法研究，再結合微處理器與軟硬件設備，來實現(xiàn)各種算法[1]。DSP系統(tǒng)主要由以下四部分組成：抗混疊濾波器用于濾掉輸入信號中高于折疊頻率的分量，數(shù)據(jù)采集A/D轉DSP系統(tǒng)的處理器用于將輸入信號轉換為數(shù)字信號，D/A轉換器可將數(shù)字信號轉換成模擬信號，低通濾波器可濾除高頻分量，得到平滑模擬信號。

與傳統(tǒng)的ASP相比，DSP具有高精度，高可靠性，高性能，靈活性大，成本低，，擴展性好，易于大規(guī)模生產(chǎn)應用；DSP芯片則具有接口便捷，多功能，體積小，功耗低等特點?，F(xiàn)階段我國關于DSP系統(tǒng)研究正處于逐步完善階段，尤其是對信號處理的能力，以及硬件與軟件方面取得了跨越性的發(fā)展。

1.2 軟件無線電

軟件無線電是一種基于現(xiàn)代通信理論，采用數(shù)字信號處理與微電子技術將標準化、模塊化的硬件單元以總線方式連接構成通用的硬件平臺，再加載各種軟件以實現(xiàn)無線電通信功能的一種開放式無線電通信體系結構。

軟件無線電因其系統(tǒng)結構的一致性與通用性，并可采用不同軟件實現(xiàn)各項功能的特點，使得功能的完善與升級更加便捷，且系統(tǒng)各模塊可復用，極大地降低了更換成本；同時在相對一致的硬件平臺加載各種軟件所對應射頻可使系統(tǒng)的相互操作性成為可能。另外，軟件開發(fā)周期較硬件短，成本較低，易于更新，使通信系統(tǒng)的生存期更長了一些；若采用新數(shù)字信號處理手段，不僅可以提高抗干擾性能，還可實現(xiàn)其他超越性系統(tǒng)功能，如在線改變信號調制模式。

1.3 基于DSP的軟件無線電系統(tǒng)的特點與優(yōu)勢

傳統(tǒng)的A/D器件采樣率，輸入寬帶已無法滿足高速發(fā)展的軟件無線電結構，且現(xiàn)階段DSP在進行高速實時數(shù)據(jù)流處理時仍然有所局限。為了實現(xiàn)理想的DSP的軟件無線電設計，還須將射頻信號從混頻專為中頻帶通采樣，且在DSP前加數(shù)字上、下變頻器，來突破系統(tǒng)的局限性。

2 DSP的軟件系統(tǒng)下的無線電雷達應用技術研究

基于DSP原理以及軟件無線電研究出的DSP的軟件系統(tǒng)下的無線電雷達技術，其在雷達系統(tǒng)中的應用主要體現(xiàn)在現(xiàn)代雷達收發(fā)系統(tǒng)中的數(shù)字接收機，以及高中頻雷達信號處理系統(tǒng)，這里筆者就這兩方面進行具體探究。

2.1 在雷達收發(fā)系統(tǒng)中的應用分析

2.2 在雷達信號處理系統(tǒng)中的應用分析

這里的DSP用于中頻處理和發(fā)射控制雷達信號，可實現(xiàn)信號檢測與調制解調前處理數(shù)字信號，用編程和DSP完成基帶與中頻處理減少了混合信道的過程花費，集中信號處理資源有利于進行統(tǒng)一的信號處理。其中DSP的主要任務是處理門限檢測、相干信號、恒虛警和雜波，分析頻譜和數(shù)據(jù)算法，提取多普勒與目標信息。

該雷達信號處理系統(tǒng)不僅片內存儲容量大，且無需外帶存儲器；還具備特殊的總線共享結構，而無需外部控制電路；DSP控件之間耦合緊密且相對獨立，構成有統(tǒng)一存儲空間和高數(shù)據(jù)傳送率的高速實時數(shù)據(jù)流并行處理系統(tǒng)。

3 應用前景與研究意義

3.1 應用前景

DSP的軟件系統(tǒng)下的無線電雷達技術的應用瓶頸是其數(shù)據(jù)流系統(tǒng)的速度難以達到實時性處理要求， 而近幾年高速DSP技術的發(fā)展正逐步在克服速度障礙。而目前該技術在雷達收發(fā)系統(tǒng)、 信號處理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中應用雖然廣泛卻不全面仍有待于進一步的擴展研究。該技術的靈活性與開放性決定了其為雷達數(shù)字系統(tǒng)研究提供了重要的發(fā)展方向，一方面可以通過突破功能單一、 可擴展性差的傳統(tǒng)雷達數(shù)字系統(tǒng)的設計局限，將開放性的最簡硬件作為通用平臺，用可升級也可重新配置的應用軟件來實現(xiàn)數(shù)字收發(fā)與信號、數(shù)據(jù)處理等功能；另一方面發(fā)射系統(tǒng)通過軟件控制變換的波形；在通用且開放式的硬件平臺上設計DSP軟件無線電接收系統(tǒng)和信號處理系統(tǒng)，接收各種形式的信號，完成相應的算法運算，輸出各種數(shù)據(jù)格式的運算結果[4]。在未來的研究中還可將該技術應用于雷達數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，實現(xiàn)各種目標數(shù)據(jù)處理、多雷達信號特征融合和外設通信等功能。

3.2 研究意義

與傳統(tǒng)的軟件無線電雷達技術相比，DSP的軟件系統(tǒng)下的無線電雷達技術的應用使雷達系統(tǒng)在通用性、靈活性和兼容性方面更有優(yōu)勢，不僅適應了新時代電子戰(zhàn)雷達系統(tǒng)的需要的高速實時數(shù)據(jù)處理功能，還大量避免了裝置閑置，節(jié)省了硬件成本，提高了雷達系統(tǒng)的運行效率。同時該技術也促進了系統(tǒng)的互聯(lián)和升級， 還能使雷達系統(tǒng)具有更好的抗干擾性和摧毀性、安全保密性，極有可能是雷達數(shù)字系統(tǒng)的突破性技術。

結束語：DSP的軟件系統(tǒng)下的無線電雷達技術在繼續(xù)研究的過程中，將會突破各種發(fā)展瓶頸，成為未來電子戰(zhàn)中雷達的“重磅科技”。

參考文獻：

[1] 鄒彥，唐冬.DSP原理及其應用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006：218-311.

[2] 任亞衛(wèi)，王文海.基于DSP的軟件無線電系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J].計算機與信息技術，2009，（12）：35-38.

[3] 李濤，孫志勇.基于DSP的軟件無線電技術在雷達中的應用[J].測控技術，2004，（23）：61-62.

[4] 張思敏，方云，許建文.“軟件無線電”在雷達系統(tǒng)中的應用和前景[J].雷達科學與技術控技術，2003，（10）：137-142.