陳潔

中完成的一種數(shù)字信號(hào)處理平臺(tái)建設(shè)，并在此基礎(chǔ)上通過軟件完成不同應(yīng)用功能，這也是當(dāng)前階段應(yīng)用在移動(dòng)通信行業(yè)當(dāng)中的重要技術(shù)內(nèi)容。本文針對(duì)軟件無線電中數(shù)字下變頻技術(shù)開展相關(guān)研究。

關(guān)鍵詞：軟件無線電；數(shù)字下變頻；內(nèi)插

軟件無線電產(chǎn)生的主要是對(duì)模數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在盡可能靠近射頻段的情況，使用寬帶天線或者可能是多頻段天線設(shè)備，完成對(duì)整個(gè)RF段的數(shù)字處理。數(shù)字化完成之后，相關(guān)信號(hào)處理則可以使用CPU或者是DSP處理器完成。結(jié)合不同的軟件計(jì)算方法，軟件無線電能夠完成基于實(shí)時(shí)條件的通信任務(wù)，并能夠?yàn)閷?shí)際通信業(yè)務(wù)提供更多更加豐富的業(yè)務(wù)種類，因此從靈活性以及適應(yīng)性角度分析具有重要意義。

1 信號(hào)采樣

軟件無線電在進(jìn)行轉(zhuǎn)換的過程中需要盡可能保證靠近天線端位置，并在此基礎(chǔ)上對(duì)RF信號(hào)完成數(shù)字化技術(shù)處理。結(jié)合軟件方式完成對(duì)通信功能的使用。為此，軟件無線電當(dāng)中最為主要的任務(wù)主要是能夠在連續(xù)時(shí)間信號(hào)或者是中頻信號(hào)完成技術(shù)采樣，主要方式有如下幾種。

（1）Nyquist采樣

定理：可以通過設(shè)置頻帶（0，fH），且知道其帶限信號(hào)可以表示為x（t），這個(gè)過程中，通過≥fs=2fH的速率完成間隔采樣，能夠得到時(shí)間離散信號(hào)結(jié)果，這個(gè)過程中原信號(hào)則能夠被直接確定下來。

這個(gè)定理主要是指在不小于信號(hào)最高頻率的2倍基礎(chǔ)上則可以進(jìn)行帶限采樣，這個(gè)過程中形成的離散采樣取值也能夠十分準(zhǔn)確，并有效確定原信號(hào)。在理想情況下，A/D完成信號(hào)轉(zhuǎn)換之前，抗混疊濾波器可以對(duì)自身需要的全部頻率完成通過，這其中超過了fmax頻率則需要施加無窮衰減，這樣可以有效避免發(fā)生混疊情況出現(xiàn)。盡管如此，但是因?yàn)閷?shí)際濾波器并不能夠真正完全實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)特征。

（2）帶通采樣

上述采樣定理通常情況下只能對(duì)頻譜分布采樣問題進(jìn)行闡釋，結(jié)合Nyquist采樣定理，可以通過fs≥2fH的實(shí)際采樣率進(jìn)行采樣。

采用帶通采樣方式進(jìn)行采樣也同樣能夠解決上述中這個(gè)問題。帶通采樣定理主要可以表示為：設(shè)置帶頻（fL，fH），則帶限信號(hào)可以表示為x（t），這個(gè)過程中則采樣率fS可以滿足公式fs=

帶通理論的應(yīng)當(dāng)需要一個(gè)前提，如果在一個(gè)頻帶當(dāng)中有信號(hào)則不能夠在其他的頻帶當(dāng)中具有相同的信號(hào)。

（3）欠采樣

通常情況下，采樣速率在信號(hào)最高頻以下2倍的時(shí)候?yàn)榍凡蓸?。通過進(jìn)行欠采樣往往有可能降低A/D的采樣實(shí)際發(fā)生頻率，通過結(jié)合ADC器件以及抽取率等的要求能夠大幅度降低。除此之外，欠采樣結(jié)合有針對(duì)性的選擇頻率以及IF頻率部分，也能夠有效避免造成帶外諧波等干擾。欠采樣同樣還具有一種類似于變頻器方面的作用。通常情況下能對(duì)信號(hào)完成欠采樣。

2 數(shù)字下變頻實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容綜合分析

（一）數(shù)字混頻正交變換實(shí)現(xiàn)

基于對(duì)上述中幾種類型的信號(hào)采樣進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，因?yàn)閮蓚€(gè)正交本振序列在產(chǎn)生與相乘的過程中都能夠通過數(shù)學(xué)運(yùn)算方式進(jìn)行，為此，則能夠?qū)\(yùn)算精度加以保障，則可以完成對(duì)正交性的要求。

（二）數(shù)字下變頻關(guān)鍵技術(shù)分析

數(shù)字下變頻主要實(shí)現(xiàn)能力是數(shù)字下變頻，濾波以及二次采樣。但是在實(shí)現(xiàn)這些功能的過程中需要掌握的關(guān)鍵就是NCO設(shè)計(jì)以及濾波器等的設(shè)計(jì)以及在此基礎(chǔ)上應(yīng)當(dāng)如何進(jìn)行選取。

數(shù)字控制振蕩器：NCO主要目標(biāo)是為了對(duì)產(chǎn)生在理想狀態(tài)下的正弦或者是余弦序列。也就是能形成一個(gè)頻率可以發(fā)生改變的正弦波樣本。

S（n）=cos（2πfLOn/fs）（n=O，l，2，，）

正弦波樣本能夠結(jié)合實(shí)時(shí)計(jì)算方式形成，但是這種形式產(chǎn)生的正弦波往往只能夠應(yīng)用在信號(hào)采樣頻率相對(duì)較低的情況下。軟件無線電系統(tǒng)當(dāng)中需要的高速采樣處理采用NCO實(shí)時(shí)計(jì)算不太現(xiàn)實(shí)。為此，需要采用插標(biāo)法，也就是根據(jù)各個(gè)NCO的相位完成計(jì)算，獲得正弦值，并按照相位角度作為地址存儲(chǔ)該相位的正弦值數(shù)據(jù)內(nèi)容。

（三）基于多項(xiàng)濾波的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

采用多項(xiàng)濾波數(shù)字正交變換的過程中可以不借助于本振，這樣能夠省略掉DDS的部分。結(jié)合其主要思路能夠?qū)/D轉(zhuǎn)換器鍵入到輸入信號(hào)x（t）=a（t）cos（2πf0t+μ（t））。

本文當(dāng)中主要對(duì)數(shù)字下變頻主要原理等進(jìn)行了充分的理解與運(yùn)用，并對(duì)關(guān)鍵技術(shù)與計(jì)算進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析與總結(jié)，其中主要內(nèi)容包括數(shù)字控制振蕩器、CIC、HBF以及FIR等形成濾波的原理與結(jié)構(gòu)。

3 結(jié)語

綜上所述，本文當(dāng)中主要研究成果包括幾個(gè)方面：首先是對(duì)軟件無線電相關(guān)數(shù)字下變頻技術(shù)應(yīng)用特征以及發(fā)展情況進(jìn)行了綜合分析，并在此基礎(chǔ)上對(duì)數(shù)字下變頻相關(guān)運(yùn)算問題進(jìn)行了綜合分析，對(duì)原理內(nèi)容以及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)闡述，另外，就是結(jié)合當(dāng)前數(shù)字下變頻方案內(nèi)容形成模塊仿真建設(shè)。希望能夠通過模擬建設(shè)實(shí)現(xiàn)對(duì)軟件無線電中數(shù)字下變頻技術(shù)的長(zhǎng)足發(fā)展。

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