軟件無線電的若干關(guān)鍵性技術(shù)

DDC是“DigitalDownConverter”的縮寫，即數(shù)字下變頻技術(shù)。數(shù)字下變頻是A/D變換完成之后排在第一位的需要處理的工作項(xiàng)目。通常而言，數(shù)字下變頻主要包括數(shù)字下變頻、二次采樣以及濾波等三項(xiàng)內(nèi)容，是通信系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行數(shù)字處理工作量最大的環(huán)節(jié)，也是工作難度最大的環(huán)節(jié)。一般情況下，人們均抱有以下觀點(diǎn)，即只有對每一個(gè)采樣點(diǎn)進(jìn)行一百次以上的操作才能夠在比較好的程度上進(jìn)行濾波等處理。我們假設(shè)基于軟件無線電的通信系統(tǒng)的頻率是10MHz，那么采樣率則必須要高于25MHz。則單個(gè)DSP（DigitalSignalProcessing，數(shù)字信號處理）芯片需要具備至少2500MIPS（MillionInstructionsPerSecond，百萬條指令）的運(yùn)算水平，目前的DSP水平是很難滿足這樣的運(yùn)算要求的。目前為了有效解決DSP預(yù)算能力的瓶頸問題，通常都將DDC（數(shù)字下變頻技術(shù)）的工作交給專用的可編程芯片去完成。借助此舉，軟件無線電的可靠性不僅獲得了保證，還保留了無線電所特有的優(yōu)勢。目前的DDC芯片通常具有很高的可編程能力，可以比較簡單地通過改變控制參數(shù)的方式來控制信道的中心頻率、二次采樣率以及帶寬，實(shí)現(xiàn)從一個(gè)帶寬信號中將所需要頻點(diǎn)和帶寬的信號進(jìn)行濾出的效果。 一、寬帶/多頻段天線技術(shù) 我們對基于軟件無線電的通信系統(tǒng)的天線提出的要求是，能夠有效地覆蓋所有的無線通信頻段。顯然，這樣的要求還是非常高的。我們以美軍為例，它曾經(jīng)研發(fā)出一款幾個(gè)倍頻程的寬帶天線，然而由于效率非常之低而最終放棄。對于絕大多數(shù)的通信系統(tǒng)而言，其天線只需要覆蓋幾個(gè)頻程不同的窗口便可以，而不是一定要覆蓋所有的頻段；如果想要覆蓋所有的頻段，則可以采用組合式多頻段天線的方法來實(shí)現(xiàn)該要求。并且，組合式多頻段天線在技術(shù)上具有很高的可行性，我們以美國研制的AN-400型的超寬帶葉片狀天線為例，它可以覆蓋960MHz至1220MHz和30MHz至400MHz的頻段。 二、高速信號處理技術(shù) 高速DSP（DigitalSignalProcessing，數(shù)字信號處理）芯片是基于軟件無線電通信系統(tǒng)的核心部件之一，其中主要的職責(zé)就是完成編碼/譯碼、比特流處理、調(diào)制解調(diào)以及基帶處理等環(huán)節(jié)的工作內(nèi)容。但是高速DSP芯片也是制約基于軟件無線電通信系統(tǒng)發(fā)展的重要因素之一，主要原因就是單個(gè)的高速DSP芯片處理能力不能夠有效地完成單路數(shù)字話音調(diào)制解調(diào)和編碼/譯碼的工作量。因此，為了應(yīng)對以上問題，通常需要采用多個(gè)DSP芯片并行處理的方式來獲得運(yùn)算能力的提升。