SDR软件无线电的测量
微波射频网 2022-09-30

所谓软件无线电(Software Defined Radio,简称SDR),就是采用数字信号处理技术,在可编程控制的通用硬件平台上,利用软件来定义实现无线电台的各部分功能:包括前端接收、中频处理以及信号的基带处理等等。即整个无线电台从高频、中频、基带直到控制协议部分全部由软件编程来完成。

其核心思想是在尽可能靠近天线的地方使用宽带的"数字/模拟"转换器,尽早地完成信号的数字化,从而使得无线电台的功能尽可能地用软件来定义和实现。总之,软件无线电是一种基于数字信号处理(DSP)芯片,以软件为核心的崭新无线通信体系结构。

软件无线电的核心是以一个通用硬件平台上,通过软件编程来实现无线电台的各种功能。天线后端把高频信号数字化处理,进行A/D和D/A变换,后面的模块实现功能的软件化。软件无线电强调体系结构的开放性和全面可编程性,通过软件的更新改变硬件的配置结构,实现新的功能。软件无线电采用标准的、高性能的开放式总线结构,以利于硬件模块的不断升级和扩展。软件无线电的基本组成结构,如图1所示。

图1  软件无线电结构框图

软件无线电主要由天线、射频前端、高速A/D-D/A转换器、通用和专用数字信号处理器、低速A/D-D/A转换器以及各种接口和各种软件所组成。软件无线电的天线一般要覆盖比较宽的频段,比如1MHz~2000MHz,要求每个频段的特性均匀,以满足各种业务的需求。例如可为VHF/UHF的视距通信、UHF卫星通信,HF通信作为备用通信方式。

在发射时RF部分主要完成滤波、功率放大等任务,接收时实现滤波、放大等功能。因实现射频直接带通采样,要求A/D转换器有足够的工作带宽(例如2000MHz以上),较高的采样速率(一般在60MHz以上),而且要有较高的A/D转换位数,以提高动态范围。目前8位A/D转换器的工作带宽已做到1500MHz以上。

模拟信号进行数字化后的处理任务全由DSP和专用的可编程处理器的软件来承担。为了减轻通用DSP的处理压力,通常把A/D转换器传来的数字信号,经过专用数字信号处理器件(如数字下变频器DDC)处理,降低数据流速率,并把信号变至基带后,再把数据送给通用DSP进行处理。通用DSP主要完成各种数据率相对较低的基带信号的处理,比如信号的调制解调,各种抗干扰、抗衰落、自适应均衡算法的实现等。还要完成经信源编码后的前向纠错(FEC),帧调整、比特填充和链路加密等算法。也有采用多DSP芯片并行处理的方法,以提高其处理的能力。

软件无线电具有如下的特点

第一、具有很强的灵活性,软件无线电可以通过增加软件模块来增加新的通信功能。可以通过调用不同的软件,转换不同的通信方式,实现与其他无线电台的通信,并可作为其他电台的射频中继。
第二、具有极强的开放性。软件无线电采用标准化、模块化的结构,其硬件可以随着器件技术的发展而更新或扩展。软件无线电不仅能和新体制电台通信还能与旧体制电台兼容,延长了无线电台的生命周期。

软件无线电的测量

1.发射机测试:主要测试发射机发出信号的质量。主要测试指标:矢量调制误差,输出功率,频谱参数等。
2.接收机测试:

a. 接收机逻辑功能测试:
验证接收机在理想工作环境中,其接收算法无逻辑错误。例如,其通信制式是QAM16,将中等强度的信号激励接收机,在接收机输出端检查是否得到正确的发送数据,从而验证其接收算法是正确的。
b. 接收机真实野外工作测试:
接收机在野外工作中,其周围电磁环境极其复杂,如:多台发射机同时工作时,接收机可能会被强电磁信号所阻塞,不能正常工作。另外,发射机发出的信号经过复杂的环境路径传到接收机,这时的信号不仅包含有用信号,还有噪声信号,以及多径信号等等。如果接收算法强大,那么,在如此复杂环境的环境中,接收机还能正常工作。在电子对抗环境中,空中还存在敌方的干扰信号与假信号,要求接收算法要能够正确鉴别。

3. 数字信号处理系统的测试:如图2所示。

图2SDR数字信号处理系统的测试

动态探头解决了FPGA内部信号的探测问题,为了进一步验证FPGA内部的调制解调算法的性能,使用数字VSA的方案,即可以结合强大的89601软件进一步对各模块的数字调制信号进行矢量解调分析。

作者:安捷伦科技专家 孙灯亮

声明: 本文转载自其它媒体或授权刊载,目的在于信息传递,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,如有新闻稿件和图片作品的内容、版权以及其它问题的,请联系我们及时删除。(联系我们,邮箱:evan.li@aspencore.com )
0
评论
  • 相关技术文库
  • RF
  • 射频
  • 通信
  • 无线
  • Max232在智能网络化UPS中的应用

      智能化网络UPS系统  网络UPS智能系统,主要是以整个网络为管理对象,是指在UPS的主机的输出端增设RS232、R485接口,SNMP(简单网络管理协议)

    昨天
  • 串口通信的参数设置

      串行接口是一种可以将接受来自CPU的并行数据字符转换为连续的串行数据流发送出去,同时可将接受的串行数据流转换为并行的数据字符供给CPU的器件。一般完成这种功

    前天
  • 在智能脱扣器数据通信上应用现场总线技术

    引言近年来,智能脱扣器技术在国内有了较快的发展。智能脱扣器的成功应用,使得断路器的功能更加强大。目前,国内外研究生产的智能脱扣器能显示开关状态、三相电流、电压、

    前天
  • 基于RS485总线设计的多处理器RS485通信网络

    1.引言飞机配电系统的功能是实现飞机电能的输送、分配及保护控制。随着航空、电子以及计算机技术的高速发展,机载设备的数量大幅增加,供电系统容量迅速增长[1],飞机

    前天
  • 串口通信属性及事件解析

      串口通信  串行接口是一种可以将接受来自CPU的并行数据字符转换为连续的串行数据流发送出去,同时可将接受的串行数据流转换为并行的数据字符供给CPU的器件。一

    前天
  • 串口通信的具体用途是什么

      串行接口简称串口,也称串行通信接口或串行通讯接口(通常指COM接口),是采用串行通信方式的扩展接口。串行接口(SerialInterface)是指数据一位一

    前天
  • 集成ZigBee无线电设计、检定和验证方案

    作者:Darren McCarthy,泰克公司 受全球变暖和能源价格上升的影响,市场对智能化、基于无线电控制的设备的需求快速增长,这些装置可用于监测、控制、传讯以及自动化能源和其他资源的输送。不过这只是基于物理层无线电标准的IEEE 802.15.4技术的许多应用之一。 虽然有许多相互竞争的基于该物理层的协议,但这方面目前的全球领导者是ZigBee组织,该组织发布了涵盖从家庭自动化和智能能源到零售...

    11-29
  • 使用手持式频谱分析仪进行干扰测试

    安捷伦科技产品工程师--胡莹 简介作为在射频和微波频谱中广泛存在的系统,无线通信系统在设计时已具有抗有限干扰的能力。但由于无线系统经常共享或重复使用频谱,其他频谱使用者产生的干扰迅速成为难题。当干扰信号的幅度与相关信号相比相对增大时,该干扰能够以各种方式降低系统性能。 诸如蜂窝网络、广播无线电、电视、雷达和卫星等领域的一些商业和政府机构经常需要持续监控已知和未知信号的干扰频谱,以确保系统性能和管理...

    11-29
  • GPS接收器测试

    概览从波音 747 客机的导航操作、汽车驾驶每天都会使用的 GPS 导航系统,到寻宝者要找到深藏于森林某处的宝藏,GPS 技术已经迅速融入于多种应用中。正当创新技术不断提升 GPS 接收器效能的同时,相关的技术特性亦越来越完整。时至今日,软件甚至可建立 GPS 波形,以精确仿真实际的讯号。除此之外,仪器总线技术亦不断提升,目前即可透过 PXI 仪控功能,以记录并播放实时的 GPS 讯号。介绍由于 ...

    11-29
  • 基于混合域示波器的嵌入式射频系统调测

    嵌入式射频系统基本上今天的每一个电子产品都是一个嵌入系统,小到电子表,大到各种复杂的控制系统。嵌入式系统实际上是专用的计算机系统,它的特征包括非PC,以应用为中心,以计算机技术为基础,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求等。传统嵌入式系统的组成包括:A/D、D/A、 DSP、 FPGA;闪存,即NAND、NOR;嵌入式CPU系统;电源;并行总线;串行总线;I2C、SPI、 RS...

    11-29
  • 如何的高效进行手机测试

       每天,数以百计手机因用户认为打不通而退回商店,特别是在保修期内。但商店或维修中心如何判定的确是手机存在缺陷,抑或只是操作不当?在实际网络中建立手机通话进行测试就像在风中用手指测定风向和风速一样。本文介绍如何经济高效地检测这样的手机。  在实际网络环境下检查存在部分缺陷的手机不大可能查出问题及其根源。按一个特定接受级别,简单的手机通话可能没问题,但在不同条件下或不同模式下可能打不通,例如采用手...

    11-29
  • TD-SCDMA终端耗电性能测试

         随着TD-SCDMA社会化业务测试和试商用的正式启动,TD-SCDMA终端将逐步被更多的普通用户使用。TD-SCDMA终端支持的业务更加丰富,用户对TD-SCDMA通信服务质量的期望也越高,相应地对终端耗电性能也将提出更高的要求。  TD-SCDMA终端除支持基本的语音、短信以外,还支持高速数据下载和视频电话等丰富的多媒体应用,因此增加了复杂的物理层数字信号处理和高层协议栈软件处理。这大...

    11-29
下载排行榜
更多
广告