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無線電技術論文范文1
當前的信息技術領域，尤其是通信領域正在進行著突飛猛進的發展，各種技術體制層出不窮，其大趨勢便是傳統的模擬系統徹底轉變為數字系統，在此期間，無線通信的發展也同樣方興未艾，基于軟件的廣電系統也在其中。
1.1基于軟件的廣電系統
軟件無線電的最大特色在于其在底層硬件的支持之下，以軟件編程的模式來完成傳統廣電系統的所有技術功能，從而一舉改變了傳統的僅僅依賴硬件的方案?；谲浖膹V電系統正是通過此原理來構建的數字化技術的廣電系統。最重要的核心模塊是“數字電視（廣播）通用調制”模塊，其主要功能一方面能夠進行所有類別的廣播電視數字信號的產生，還包括為原始信號插入各類輔助功能信號，例如同步信號、時鐘信號以及糾錯冗余信號等等。通過靈活的軟件編程，一方面能夠方便地產生所需的各種格式的數字信號，從而使之能夠和各類底層協議模塊相互匹配，另一方面也能夠較方便地進行升級換代，和幾乎所有的主流傳輸介質相兼容。如果體制中增加了新的編碼模式，則不必更換硬件模塊，只需在軟件方面進行接口和協議的改動即可完全適應新的方式，因此設備的升級換代變得非常方便，節約了投資，設備的研發周期也大大縮短，新的功能能夠靈活地加入進來。在具體的技術實現方面，由于當前的光電通信底層網絡已經擁有很高的傳輸速率與很高的帶寬水平，而當前的各類硬件價格正在不斷下降，升級更新周期也逐漸縮短，因此應該將靈活的軟件模塊與固有的硬件模塊進行協同配合設置，以實現技術收益的最大化。結合當前的信息技術現狀，假若將整個的系統均交由軟件來設計與實現，則軟件的執行對于CPU等資源的耗費是必須考慮的。因此在全面考慮之下，其可行的方案為：
（1）底層信息傳輸系統以模塊化的方式進行構建，由不同的模塊提供針對性的軟件接口，共同構建信道系統，主要有調制解調模塊、頻率分配模塊、編譯碼模塊等等，這些模塊均接受中央處理單元的控制，軟件的使用主要體現在對信息傳輸系統的參數設置方面，例如調制解調模式的設置與選擇、信道編解碼方式的設置于選擇、信道加密解密模式的確定等等。
（2）具體模塊在實現方面則選擇硬件與軟件配合使用的模式，將各類負載合理地分配在軟件單元與硬件單元之上，為了減少軟件對于資源的消耗，可以在硬件方面做出一些調整，例如增加一些可編程芯片等。
1.2基于軟件的數字電視系統
當前，我國比較通行的數字電視主要存在著DVB-S，DVB-C以及DVB-T等制式，而且由于用戶的原因，數字電視將在很長的一段時期之內同時兼容各類制式。這些情況也直接體現在我國目前的主流數字電視接收機的廠商中，當前的機頂盒也充分考慮了多種制式的現象，這也能夠推進我國數字電視的推廣速度，使其覆蓋范圍擴大，使用戶的投入減少。構建的數字電視系統，能夠結合不一樣的傳輸制式，來為其加載相對應的軟件單元，從而實現終端與傳輸底層協議的匹配，已經被證實是一種比較可靠的實現方法和解決方案。目前對這種技術進行推廣的主要阻力來自于成本問題，由于數字電視最終歸屬于普通的家電類商品，如果定價偏高則會鮮有人問津。而隨著微電子技術突飛猛進的發展，不少產品的成本正在逐步降低，因此給予軟件的數字電視產品最終會通過市場來反哺其研發，實現良性的循環。
2結束語
無線電技術論文范文2
關鍵詞：移動電子商務；英特網；無線接入技術；3G
引言
英特網（Internet）和移動通信技術的出現，改變了人們傳統的生活、工作模式，打破了時間、地域的限制。移動電子商務（M-commerce）是通過移動通信技術與英特網有機結合所進行的電子商務活動。移動電子商務作為一種新型的電子商務方式，充分利用了移動無線網絡的優點，是對傳統電子商務的有益的補充，具有非常廣闊的發展前景。近十年來，推動移動電子商務發展的技術不斷涌現，這些技術主要包括：無線應用協議（WAP）、移動IP（MobileIP）、藍牙技術（Bluetooth）、無線局域網（WLAN）、通用分組無線業務（GPRS）和第三代移動通信系統（3G）等。
一、移動電子商務
1.移動電子商務的定義及特點
目前，業界還沒有對移動電子商務的定義形成權威的、一致的認識，人們從不同的角度提出了不同的見解，這些見解各有不同出發點和含義。從技術的角度看，移動電子商務可看做電子商務的一個新的發展分支；但從應用的角度來看，移動電子商務是對有線電子商務的整合與發展，是電子商務發展的新形態。一般而言，移動電子商務的定義應包含“商務活動”、“英特網”和“無線網絡技術”三部分。文獻[1]將移動電子商務定義為：“消費者在支持英特網的無線通信網絡平臺上，借助移動的智能終端設備，完成商品或服務的購買或消費行為的社會經濟活動?！笨梢姡苿与娮由虅湛梢远x為：通過移動的智能終端設備、無線網絡和英特網結合所進行的電子商務活動。
通過移動電子商務，消費者可真正突破“時空限制”，隨時隨地獲取所需的服務、應用、信息和娛樂。和傳統基于英特網的電子商務相比，移動電子商務具有以下幾個顯著的特點：（1）交易不受時間和地點的限制；（2）移動終端擁有者的身份相對固定，可方便的向消費者提供個性化移動交易服務；（3）通過移動定位技術，可以提供與位置相關的交易服務。
2.推動移動電子商務發展的技術因素
移動電子商務同傳統電子商務的主要區別就是無線網絡的應用，而正是無線數據通信技術的快速發展，推動了移動電子商務的迅猛發展。從技術的角度看，推動移動電子商務發展的因素主要有以下三個。
（1）無線應用協議的推出。如何將英特網的豐富信息及先進的業務引入到移動電話等無線終端設備當中，是實現移動電子商務需要解決的第一個問題。無線應用協議（WAP）的出現，很好地解決了這個問題。無線應用協議（WAP）的出現使移動英特網有了一個通行的標準，使移動電話等無線終端設備接入英特網成為了可能。
（2）無線接入技術的快速發展。早期無線接入技術如GSM、TDMA和CDMA數據傳輸速率很低，不適于英特網接入。而近年來得到廣泛使用的通用分組無線服務（GPRS）等接入技術，大大提高了無線數據傳輸速率。目前，世界各國大力推廣的第三代移動通信技術（3G），不僅可以克服傳統無線接入方式傳輸速率方面的缺陷，而且還可以支持寬帶多媒體數據傳輸，這將縮小有線和無線接入的差距，必將進一步推動移動電子商務的發展。
（3）移動終端技術的日趨成熟。移動終端技術本質上是一種結合手持硬件、無線寬帶網絡與移動應用軟件的總稱。目前市面上各種個人數碼助理（PDA）、智能手機（SmartPhone）已經隨處可見，各種移動智能終端設備不斷推陳出新，移動終端用戶也不斷攀升。這不僅給消費者使用移動終端進行電子商務提供可能，而且在數量上大大超過互聯網用戶的移動終端用戶更是為移動電子商務提供了巨大的市場。
3.移動電子商務系統組成
移動電子商務系統主要由移動商務應用、移動終端設備、移動中間件和移動網絡設施組成。（1）移動商務應用主要是指移動電子商務為用戶提供的各種商品和服務活動；（2）移動終端設備就是指各種通過無線網絡接入英特網的終端設備，包括手機、個人數碼助理和筆記本等；（3）移動中間件是指連接電子商務與異構網絡和操作系統的軟件實現層，如ExpressQ和WAP等，它們屏蔽了分布環境中異構的操作系統和網絡協議；（4）移動網絡設施是指支持移動電子商務的無線網絡和設備，包括GSM、GPRS、CDMA和3G等。中國-二、移動電子商務的主要實現技術
1.無線應用協議（WAP）
無線應用協議WAP是WirelessApplicationProtocol的縮寫，它是由Motorola、Nokia、Ericsson和Phone.corn公司最早倡導和開發的，它的提出和發展是基于在移動中接入英特網的需要。WAP是開展移動電子商務的核心技術之一，它提供了一套開放、統一的技術平臺，使用戶可以通過移動設備很容易的訪問和獲取以統一的內容格式表示的英特網或企業內部網信息和各種服務。通過WAP，手機可以隨時隨地、方便快捷地接入互聯網，真正實現不受時間和地域約束的移動電子商務。中國
2.移動IP（MobileIP）
移動IP（MobileIP）是由互聯網工程任務小組（IETF）在1996年制定的一項開放標準。它的設計目標是能夠使移動用戶在移動自己位置的同時無須中斷正在進行的英特網通信。移動IP現在有兩個版本，分別為MobileIPv4（RFC3344）和MobileIPv6（RFC3775）。目前廣泛使用的仍然是MobileIPv4。目前移動IP主要使用三種隧道技術，即IP的IP封裝、IP的最小封裝和通用路由封裝來解決移動節點的移動性問題。
3.藍牙（BlueTooth）
藍牙（BlueTooth）是由Ericsson、IBM、Intel、Nokia和Toshiba等公司于1998年5月聯合推出的一項短程無線聯接標準。該標準旨在取代有線連接，實現數字設備間的無線互聯，以便確保大多數常見的計算機和通信設備之間可方便地進行通信。“藍牙”作為一種低成本、低功率、小范圍的無線通信技術，可以使移動電話、個人電腦、個人數字助理、便攜式電腦、打印機及其他計算機設備在短距離內無須線纜即可進行通信。“藍牙”支持64kb/s實時話音傳輸和數據傳輸，傳輸距離為10m～100m，其組網原則采用主從網絡。
4.無線局域網（WLAN）
無線局域網絡WLAN是WirelessLocalAreaNetworks的縮寫，它是一種借助無線技術取代以往有線布線方式構成局域網的新手段，可提供傳統有線局域網的所有功能，它支持較高的傳輸速率。它通常利用射頻無線電或紅外線，借助直接序列擴頻（DSSS）或跳頻擴頻（FHSS）、GMSK、OFDM和UWBT等技術實現固定、半移動及移動的網絡終端對英特網網絡進行較遠距離的高速連接訪問。1997年6月，IEEE推出了802.11標準，開創了WLAN先河；目前，WLAN主要有IEEE802.11x與HiperLAN/x兩種系列標準。
4.通用分組無線業務（GPRS）
GPRS的英文全稱為GeneralPacketRadioService，中文含義為通用分組無線服務，是歐洲電信標準化組織（ETSI）在GSM系統的基礎上制定的一套移動數據通信技術標準。它利用“包交換”（Packet-Switched）的概念所發展出的一套無線傳輸方式。GPRS是2.5代移動通信系統。GPRS具有“數據傳輸率高”、“永遠在線”和“僅按數據流量計費”的特點，目前得到較廣泛的使用。
5.第三代移動通信技術（3G）
3G英文全稱為3rdGeneration，中文含義為第三代數字通信。它是由衛星移動通信網和地面移動通信網所組成，支持高速移動環境，提供語音、數據和多媒體等多種業務的先進移動通信網。國際電聯（ITU）原本是要把世界上的所有無線移動通信標準在公元2000年左右統一為全球統一的技術格式。但是由于各種經濟和政治的原因，最終形成了三個技術標準即歐洲的WCDMA，美國的CDMA2000和中國的TD-SCDMA。TD-SCDMA是由中國大唐移動通信第一次提出并在無線傳輸技術（RTT）的基礎上與國際合作完成的。中文含義為“時分同步碼分多址接入”。相對于其他兩個標準TD-SCDMA具有頻譜利用率高、系統容量大、建網成本低和高效支持數據業務等優勢。
總結
移動通信和英特網的完美結合造就了移動電子商務。在技術更新與社會需求的交替推動下，移動電子商務已經產生了一個不可阻擋的發展趨勢，它必將對全球經濟和技術進步產生更加深遠的影響。
參考文獻：
[1]柯新生.電子商務運作與實例[M].北京:清華大學出版社，2007.
無線電技術論文范文3
關鍵詞:分布式入侵檢測;;協作
在寬帶網建設中,除了增加骨干網傳輸通路的帶寬、網上服務器的處理能力及路由器速度以外,主要是緩解用戶接入網瓶頸。目前,寬帶用戶接入技術主要有高速數字環路(xDSL)、光纖接入方式、雙向混合光纖/同軸電纜(HFC)和寬帶無線接入網(如MMDS和LMDS)等手段。其中,寬帶無線接入是近年來新興的一種接入手段。本文將重點探討寬帶無線接入技術及其應用前景。
1.無線接入技術發展的特點
1.1首先,話音通信和寬帶數據通信逐漸無線化。隨著固定無線接入系統和移動通信系統在技術和市場方面的發展,通過無線方式進行通信的用戶數量急劇增長,在幾年后,無線話音通信和窄帶數據通信的用戶數量將可能超過有線用戶。目前在中國的部分地區,移動電話用戶的增長數量已超過有線電話用戶的增長。
1.2無線通信須適應IP業務的發展。隨著計算機的普及和電子商務等新業務的發展,數據通信業務量正以指數規律增長,其中使用IP協議進行數據通信的業務量更是急劇增加。固定無線接入系統和移動通信系統須適應IP通信業務發展的需求,并逐漸向高速、寬帶通信網推進。
1.3無線通信與有線通信始終在互補支持發展。與無線通信相比,有線通信具有容量大、速率高、寬頻帶和傳輸質量穩定的特點,能滿足高速數據通信和寬帶多媒體業務的通信需求。在無線通信方面,第三代移動通信擬達到的目標是靜止狀態下為2Mbit/s,10GHz頻段下的固定無線接入通信已可實現20Mbit/s左右或更高速率。更高頻段的無線接入亦在向更高速率邁進,無線通信正利用其實現個人通信的優勢始終與有線通信在互補支持發展著。
2.無線接入系統在通信網中的定位
無線接入技術的主要作用是,在一定條件下,用于提供本地交換局至用戶終端之間的通信傳輸,但不提供局間漫游服務。在建筑物內或局部區域,可通過移動終端提供服務。在地形復雜的山區、海島或用戶稀少、分散的農村地區,鋪設有線電纜比較困難、投資大,用戶經濟實力較低,只有選用無線接入技術,才能解決電話普及與運營企業的經濟效益的矛盾。在遇到洪水、地震、臺風等自然災害時,無線接入系統可作為有線通信網的臨時應急系統快速提供基本業務服務。
在通信網中,無線接入系統的定位是:本地通信網的部分是本地有線通信網的延伸、補充和臨時應急系統。
3.無線接入技術
3.1MMDS接入技術
MMDS多路微波分配系統已成為有線電視系統的重要組成部分,MMDS是以傳送電視節目為目的,模擬MMDS只能傳8套節目,隨著數字圖像/聲音技術和對高速數據的社會需求的出現,模擬MMDS正在向數字MMDS過渡。MMDS的頻率是2.5～2.7MHz。它的優點是:雨衰可以忽略不計;器件成熟;設備成本低。它的不足是帶寬有限,僅200MHz。許多通信公司看中用LMDS技術來作為數據、話音和視頻的雙向無線高速接入網。但由于MMDS的成本遠低于LMDS,技術也更成熟,因而通信公司愿意從MMDS入手。它們正在通過數字MMDS開展無線雙向高速數據業務,主要是雙向無線高速英特網業務。
近年,我國有的大城市已經成功地建成了數字MMDS系統,并且已經投入使用。不僅傳送多套電視節目,同時還將傳送高速數據,成為我國數字MMDS應用的先驅。數字MMDS不應該單純為了多傳電視節目,而應該充分發揮數字系統的功能,同時傳送高速數據,開展增值業務。高速數據業務能促進地區經濟的發展,同時也為MMDS經營者帶來更大的經濟效益。因為數據業務的收入遠高于電視業務的收入。
3.2LMDS接入技術
本地多點分配業務LMDS工作于24GHz～38GHz頻段,帶寬在1.3GHz左右,傳輸容量大和應用靈活等特點使其成為目前倍受矚目的天線寬帶接入技術。
一個完整的LMDS系統由四部分組成,分別是本地光纖骨干網、網絡運營中心(NOC)、基站系統、用戶端設備(CPE)。
寬帶無線接入技術主要有多通道多點分配業務(MMDS)和本地多點分配業務(LMDS)兩種。它們是在成熟的微波傳輸技術上發展起來的,所采用的調制方式與微波傳輸相似,主要為相移鍵控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度調制QAM(包括4-QAM、16-QAM、64-QAM等)。不同之處是MMDS和LMDS均采用一點多址方式,微波傳輸則采用點對點方式。
LMDS的特點是:
(1)LMDS的帶寬可與光纖相比擬,實現無線“光纖”到樓,可用頻帶至少1GHz。與其他接入技術相比,LMDS是最后一公里光纖的靈活替代技術。
(2)光纖傳輸速率高達Gb/s,而LMDS傳輸速率可達155Mb/s,穩居第二。
(3)LMDS可支持所有主要的話音和數據傳輸標準,如ATM、TCP/IP、MPEG-2等。
(4)LMDS工作在毫米波波段、20~40GHz頻率上,被許可的頻率是24GHz、28GHz、31GHz、38GHz,其中以28GHz獲得的許可較多,該頻段具有較寬松的頻譜范圍,最有潛力提供多種業務。
LMDS的缺點是:
(1)傳輸距離很短,僅5～6Km,因而不得不采用多個小蜂窩結構來覆蓋一個城市。
(2)多蜂窩系統復雜。
(3)設備成本高。
(4)雨衰太大,降雨時很難工作。
3.3WCDMA接入技術
WCDMA技術能為用戶帶來最高2Mbit/s的數據傳輸速率,在這樣的條件下,現在計算機中應用的任何媒體都能通過無線網絡輕松地傳遞。WCDMA的優勢在于,碼片速率高,有效地利用了頻率選擇性分集和空間的接收和發射分集,可以解決多徑問題和衰落問題,采用Turbo信道編解碼,提供較高的數據傳輸速率,FDD制式能夠提供廣域的全覆蓋。下行基站區分采用獨有的小區搜索方法,無需基站間嚴格同步;采用連續導頻技術,能夠支持高速移動終端。相比第二代的移動通信技術,WCDMA具有:更大的系統容量、更優的話音質量、更高的頻譜效率、更快的數據速率、更強的抗衰落能力、更好的抗多徑性、能夠應用于高達500Km/h的移動終端的技術優勢,而且能夠從GSM系統進行平滑過渡,保證運營商的投資,為3G運營提供了良好的技術基礎。WCDMA通過有效地利用寬頻帶,不僅能順暢地處理聲音、圖像數據、與互聯網快速連接,而且WCDMA和MPEG-4技術結合起來還可以處理真實的動態圖像。
3.43G通信技術
在上述通信技術的基礎之上,無線通信技術將邁向3G通信技術時代。3G強大的帶寬和傳輸速率給多媒體通信提供了高速傳輸的可能性。從通信容量上,3G較第二代移動通信系統有大幅提升。另外,3G有效地利用了頻率選擇性分集和空間的接收和發射分集,可以解決多徑問題和衰落問題,使傳輸速率有了大幅提高,該技術又稱為國際移動電話2000,該技術規定,移動終端以車速移動時,其傳轉數據速率為144Kbps,室外靜止或步行時速率為384Kbps,而室內為2Mbps。但這些要求并不意味著用戶可用速率就可以達到2Mbps,因為室內速率還將依賴于建筑物內詳細的頻率規劃以及組織與運營商協作的緊密程度。然而,無線LAN一類的高速業務的速率已可達54Mbps。
3.54G通信技術
無線電技術論文范文4
【關鍵詞】認知無線電 軟件無線電 頻譜資源
一、引言
隨著無線通信技術的發展與無線通信業務范圍的不斷擴大，我們可以利用的頻譜資源越來越少[1]。無線頻譜作為一種可以為我們生活帶來便利的寶貴資源，如何提高其利用效率是制約無線通信發展的一大難題。近年來人們越來越關注頻譜資源的再利用技術。認知無線電（CR）技術是對軟件無線電（SDR）功能的特殊拓展，有效解決了頻譜資源無法高效利用這個制約無線通信發展的難題。
二、認知無線電技術概述
（一）認知無線電技術的概念。Joseph Mitola于1999年首先提出了認知無線電這一概念，在學術論文中對CR理論進行了描述，并在論文答辯過程中對該理論進行了詳細闡述[2]。從廣義上來看認知無線電的終端具有一定的認知能力，可以對所處的環境進行檢測、分析和判斷推理，并利用獲取的結果進行傳輸參數調整，然后制定最佳的無線傳輸方案，該技術也可以稱作智能無線電技術。CR技術可以自動為用戶選擇最佳的無線傳輸路徑，也可以根據現有的情況主動發送信息或者延遲傳輸。
（二）認知無線電技術的主要特點1.認知的特點。CR可以在所處的工作環境中監測和感知信息，以特定的時間和空間為界，將部分沒有被應用的頻譜資源做上標記，進一步選擇最佳的工作參數和頻譜，這就是其認知的特點。CR認知的過程中可以分為感知、分析和判定頻譜這三個部分。2.重構的特點。CR設備在所處的工作環境中可以進行動態編程，并且這些設備在收發數據過程中可以使用不一樣的傳輸技術，在不影響授權用戶使用的前提下，將感知到的空閑頻譜提供給可靠的用戶，這就是其重構的特點。如果頻段已經被授權用戶占用，CR可以運用一定的方式轉換到其它空閑頻段，或者通過改變調制和發射頻率的方法繼續使用該頻段，并保障不影響首發用戶的正常使用。
三、認知無線電技術的主要功能
目前CR技術的發展時間還不是很長，該技術的部分功能還沒有完全實現，由Mitola 提出的認知循環還沒有得到完全的應用。在設計和實現CR總體框架過程中，使用的組織架構不同其中的具體內容也有所區別。從整體意義上來說，CR系統應該具有檢測、分析、調整等基本功能。
1.檢測。CR由于所處的環境較為特殊，應該具備無線頻譜檢測的能力，并在可以應用的頻段范圍內全方位地進行精確檢測，進一步發現可以利用的頻譜資源。在這種情況下CR設備應該快速找出授權用戶，并隨時檢測授權用戶的活動情況，避免分配頻譜過程中對授權用戶造成干擾。2.分析。CR的分析內容有網絡狀態、設備性能和外部數據等，也包括對用戶需求等相關數據分析。在設備檢測到信息后通過分析對相關數據進行初步處理。在獲取頻段信息后對頻點位置、用戶位置和發射時間等進行分析，并研究信號通道狀況、傳輸性能等對首發用戶帶來的干擾等，分析內容也有信息傳輸時間和帶寬等。3.調整。CR設備完成檢測和分析之后，根據相關的分析結果對功率控制、編解器和調制技術等進行選擇和調整，并確定具體的發射時機和頻點，以此保障傳輸過程的通暢。要完成這個過程CR設備必須有較高的性能，可以自由在不同傳輸方案之間進行轉換，遇到突發狀況能夠及時停止，并在不影響授權用戶的前提下提高傳輸效率。
四、認知無線電技術的實現方法
（一）靈敏度高的接收器。在使用CR之前應該評估其頻譜功率密度，找出正在使用的頻點[3]。在測量和評估頻譜功率過程中需要用到靈敏度較高的接收器，以保障可以測量到區域邊緣的信號。如某小區邊緣有一臺數字電視機，該電視機在接收信號過程中的靈敏度就接近接收器靈敏度的最大值，而CR要想檢測到這一信號其靈敏度就需要大于數字電視機的靈敏度。如果CR接收不到這一信號，可能會錯誤地將該頻點判定為空閑，進而在分配頻譜過程中對數字電視帶來干擾。該技術也涉及到對授權用戶狀態的檢測和定位等，屬于頻譜資源檢測中的重要設備。
（二）智能處理系統。CR設備根據檢測結果對無線傳輸情況和傳輸帶寬選擇等進行分析評估，并確定多個技術參數的重要基礎就是智能處理系統。當頻譜被確定之后CR需要根據授權用戶的干擾限值，進一步計算自身的傳輸參數。干擾強度可以通過授權用戶的信號帶寬和傳輸距離這兩個因素確定，通過信號帶寬可以得出擾裝置的噪聲門限，而擾裝置接收到CR信號的強度可以通過距離確定。但這種分析方法較為簡單，可以讓CR首先對授權用戶的數據傳輸速率和信號類型進行初步設別，根據這些額外的數據就可以得出擾裝置的準確靈敏度數值。
（三）可重復配置的CR設備。CR設備主要根據可用頻譜資源和干擾強度等數據的分析，對無線電的功率和各種技術參數進行調整，以此保障不影響授權用戶的情況下提高信號傳輸效率。CR設備具有較寬的工作頻帶，在選擇傳輸參數和傳輸方案過程中可以運用多種方法，并且可以實現快速切換，具有可重復配置和性能高的特點。CR可以看做是SDR在檢測功能等方面的拓展，從CR的發展趨勢來看，未來絕大部分CR設備可能都是以SDR為基礎的，而SDR也將是CR技術的一種有效實現方法。
五、結語
認知無線電技術是無線通信領域中的一項全新技術，越來越受到人們的重視。雖然目前CR技術在發展過程中還存在一些限制，但相信隨著無線電通信技術的不斷進步，必將為認知無線電技術提供廣闊的發展前景。
參考文獻：
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無線電技術論文范文5
本文介紹了第四代移動通信技術的優點及其重要性,并對第四代移動通信中的三個關鍵技術OFDM、軟件無線電技術、智能天線技術、做了簡單描述。
關鍵詞：4G，OFDM，軟件無線電，智能天線
一、4G的特點
1.具有很高的傳輸速率和傳輸質量。未來的移動通信系統應該能夠承載大量的多媒體信息，因此要具備50-100Mbit/s的最大傳輸速率、非對稱的上下行鏈路速率、地區的連續覆蓋、QoS機制、很低的比特開銷等功能；
2.靈活多樣的業務功能。未來的移動通信網絡應能使各類媒體、通信主機及網絡之間進行“無縫”連接，使得用戶能夠自由的在各種網絡環境間無縫漫游，并覺察不到業務質量上的變化，因此新的通信系統要具備媒體轉換、網間移動管理及鑒權、Adhoc網絡(自組網)、等功能；
3.開放的平臺。未來的移動通信系統應在移動終端、業務節點及移動網絡機制上具有“開放性”，使得用戶能夠自由的選擇協議、應用和網絡。
4.高度智能化的網絡。未來的移動通信網將是一個高度自治、自適應的網絡，具有很好的重構性、可變性、自組織性等，以便于滿足不同用戶在不同環境下的通信需求；
二、4G的關鍵技術
1.OFDM
OFDM技術將需要傳輸的串行數據流分解為若干個較低速率的并行子數據流，在將它們各自調制到相互正交的子載波上，最后合成輸出，輸出的數據速率與串行數據流分解前的速率相同。
首先，由于這些子載波相互正交，因此允許它們之間的頻譜重疊，從而提高了頻譜利用率。
其次，由于信號分解后并行子數據流的碼元周期變長，只要時延擴展與碼元周期之比小于一定的數值，就不會造成碼間干擾，且這些子數據流的信號傳輸帶寬減小，可以有效降低頻率選擇性衰落，同時合成后輸出的總數據速率并沒有降低。
第三，OFDM采用跳頻的方法來選用正交子載波。跳頻是把一個寬頻段分解為若干個頻率間隔(頻道或頻隙)，發端在某一個特定的時間間隔中采用哪一個頻道發送信號，由一個偽隨機序列進行控制。因此，OFDM技術有很好的抗窄帶干擾能力。
第四，OFDM每個子載波所使用的調制方法可以不同，但不同的調制方法具有不同的頻譜利用率和誤碼率，尤其在無線信道條件不同的情況下，如何選用一種最佳的調制方法是值得考慮的。而OFDM技術采用了自適應調制的方案，可以根據信道條件的好壞，靈活選擇不同的調制方式。這樣，系統以在頻譜利用率和誤碼率之間取得最佳平衡。但自適應調制方式需要信號中包含一定的開銷比特。
2.軟件無線電技術
軟件無線電的核心技術是用寬頻帶的無線接收機來代替原來的窄帶接收機，并將寬帶的模擬/數字、數字/模擬變換器盡可能的靠近天線，從而使通信電臺的功能盡可能多的采用可編程軟件來實現。
軟件無線電的優勢主要體現在以下幾個方面：
(1)系統結構通用，功能實現靈活，改進升級方便。
(2)提供了不同系統間相互操作的可能性。軟件無線電可以使移動終端適合各種類型的空中接口，可以在不同類型的業務間轉換。
(3)由于通過軟件實現系統的主要功能，因此更易于采用新的信號處理手段，從而提高了系統抗干擾的性能。
(4)擁有較強的跟蹤新技術的能力。由于它能夠在保證硬件平臺的基本結構不發生變化的情況下，通過改變軟件來實現新業務和使用新技術，因此大大降低了設備商新通信產品的開發成本和周期，同時也降低了運營商的投資。
(5)多頻段天線的設計。軟件無線電的天線需要覆蓋多個頻段，以滿足多信道不同方式同時通信的需求，而射頻頻率和傳播條件的不同，使得各頻段對天線的要求存在著較大的差異，因此多頻段天線的設計成為軟件無線電技術實現的難點之一。
(6)寬帶A/D、D/A轉換。根據奈奎斯特抽樣定理，要從抽樣信號中無失真地恢復原信號，抽樣頻率應大于2倍信號最高頻率。
(7)高速DSP(數字信號處理器)。高速DSP芯片主要完成各種波形的調制解調和編解碼過程，它需要有更多的運算資源和更高的運算速度來處理經寬帶A/D、D/A變換后的高速數據流，因此其芯片有待進一步研發。
3.智能天線
智能天線采用了空分多址(SDMA)的技術，利用信號在傳輸方向上的差別，將同頻率或同時隙、同碼道的信號進行區分，動態改變信號的覆蓋區域，使主波束對準用戶方向，旁瓣或零陷對準干擾信號方向，并能夠自動跟蹤用戶和監測環境變化，為每位用戶提供優質的上行鏈路和下行鏈路信號，從而達到抑制干擾、準確提取有效信號的目的。
因此，智能天線技術更加適用于具有復雜電波傳播環境的移動通信系統。在我國提出的3G標準TD-SCDMA中采用了智能天線技術。這種技術的優點如下：
(1)提高系統容量。智能天線采用了SDMA技術，利用空間方向的不同進行信道的分割，在不同的信道中可以在同一時間使用同一種頻率而不會產生干擾，從而提高了系統容量。
(2)降低系統干擾。智能天線技術將波束的旁瓣或零陷對準干擾信號方向，因此能夠有效抑制干擾。
(3)擴大覆蓋區域。由于智能天線有了自適應的波束定向功能，因此與普通天線相比，在同等發射功率的條件下，采用智能天線技術的信號能夠傳送到更遠的距離，從而增加了覆蓋范圍。
(4)降低系統建設成本。由于智能天線技術能夠擴大覆蓋區域，因此基站的建設數量可以相對減少，降低了運營商的建設成本。智能天線技術的主要缺點在于它的使用將增加通信系統的復雜度，并對元器件提出了較高的性能要求。
參考文獻
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無線電技術論文范文6
論文摘要：軟件無線電的基本思想是將數字化處理單元盡可能靠近天線，同時系統各種功能在一個開放性、模塊化的通用硬件平臺上盡可能由軟件定義。它是一種以現代通信理論為基礎，以數字信號處理為核心，以微電子技術為支撐的新的無線通信體系結構。
本文首先深入討論了軟件無線電發射機的基本理論:采樣技術、多速率信號處理和調制解調算法。在此基礎上深入研究了多相濾波技術在信道化發射機中的應用，然后推導和建立了實信號信道化發射機的數學模型，給出了信道劃分方法和真實信道中心頻率的計算公式，最后完成了基于此模型的一個8信道信道化發射機的仿真，并驗證了其可行性和正確性。
第一章 緒論 1.1什么是軟件無線電 1.1.1軟件無線電的概念
顧名思義，軟件無線電就是軟件控制的無線電收發信機，它的所有工作處理過程和工作參數都應該是由軟件定義和控制的，而不是像傳統無線電臺那樣是由硬件決定。從這個意義上說，軟件無線電臺就是要將數字信號處理技術應用于天線端的射頻(RF)信號處理，亦即將寬帶A/D和D/A轉換器盡可能靠近天線端使用，而且其功能及各種工作參數都可以通過軟件來定義。這種軟件無線電臺與人們通常所說的數字化接收機(電臺)存在一定的區別。在軟件無線電臺中，要適應不同的通信標準與不同體制的通信設備互通工作，只需選用或更改電臺的某些工作參數或處理程序即可實現，而這都是通過軟件來執行的，而數字化接收機(電臺)一般都需要使用不同的硬件電路，有時甚至要使用與這些通信標準一一對應的專用電路，軟件無線電臺的改進或升級換代可以通過軟件的升級來實現，但數字化接收機(電臺)就不可能那么簡單，一般都要重新設計和更換新的硬件電路板。由此可見，軟件無線電臺不但具有操作極其方便靈活的特點，而且還能夠對技術的發展和工作環境的變化作出更為快捷的響應。
1.1.2軟件無線電的特性
SDR(Software Defined Radio)是在天線和A/D/A之間放置模擬信號處理環節，以便于進行濾波、模擬變頻等處理，而其它部分在通用硬件平臺上，由軟件進行處理，是一種非理想的軟件無線電。使用SDR概念來設計和實現下一代的無線通信系統和設備，與傳統的產品和設備相比較，具有明顯的優勢。它將使得從技術研究開發，到設備制造商、電信運營商，再到每個無線通信終端用戶都受益。具體如下：
1.為技術和產品的研究開發提供一個新概念和通用無線通信平臺，大大降低了開發成本和周期。
傳統的無線通信系統只對單一的標準進行產品開發，從標準相對穩定到設計和開發專用芯片，再到產品設計和實現是一個以年為單位的過程，開發周期長、開發成本高。上述情況導致在標準制定進程中，大多數新技術不能被應用，限制了新技術的發展和應用，導致商用產品和當時技術水平的巨大差異。SDR將提供一個新概念和通用無線通信平臺，在此平臺上，可能基于軟件來實現新業務和使用新技術，大大降低了開發成本和縮短了周期，使產品能跟上技術發展的水平。
2.為設備制造商降低投資風險，提高經濟效益。
目前無線通信產品的生命周期越來越短，因此針對單一產品線的投資風險很大?；赟DR技術產品的生產將比傳統產品原材料成本低、且產品壽命長，這就意味著投資風險低。同時，由于它簡單化及標準化硬件使得產品容易生產。因此，制造商生產基于SDR技術的產品，可得到遠大于生產傳統產品的效益。
3.為運營商降低投資風險
移動通信網建設需要巨大投資，同時具有很大風險性。我國現今一方面由于市場需求，GSM網絡迅速擴容，增加GPRS設備；另一方面又面臨第三代移動通信到來的時期，制定一個成功的投資戰略極為困難。在現階段考慮在第三代移動通信的多種標準中如何選擇，也有很大的投資風險。軟件無線電從某種程度上可降低這種風險。
4.為最終用戶提供了一個通用的終端設備平臺
基于SDR技術用戶的設備，是為用戶提供了一個通用的終端設備平臺。它應當能支持多達5-8種國際上通用的標準，而且可以通過空間加載軟件技術達到用戶設備升級的目的。這樣，用戶便不需要關心他所在的地區和運營商的問題，從而實現真正意義的全球漫游。用戶還可能獲得他們所希望得到的新業務。
1.1.3軟件無線電的關鍵性技術
軟件無線電技術是軟件化、計算密集型的操作形式。它與數字和模擬信號之間的轉換、計算速度、運算量、存儲量、數據處理方式等問題息息相關，這些技術決定著軟件無線電技術的發展程度和進展速度。寬帶/多頻段天線、A/D/A轉換器件、DSP(數字信號處理器)技術及實時操作系統是軟件無線電的關鍵技術。
1.寬帶/多頻段天線
理想的軟件無線電的天線部分應該能覆蓋全部無線通信頻段，通常來說，由于內部阻抗不匹配，不同頻段電臺的天線是不能混用的。而軟件無線電要在很寬的工作頻率范圍內實現無障礙通信，就必須有一種無論電臺在哪一個波段都能與之匹配的天線。因此，實現軟件無線電通信，必須有一副可通過各種頻率信號而且線性性能良好的寬帶天線.軟件無線電臺覆蓋的頻段為2MHz～2000MHz。就目前水平而言，研制一種全頻段天線是不可能的。一般情況下，大多數系統只要覆蓋不同頻段的幾個窗口，不必覆蓋全部頻段，故可采用組合式多頻段天線的方案。即把2MHz～2000MHz頻段分為2MHz～30MHz， 30MHz～500MHz， 5OOMHz～2000MHz三段。這不僅在技術上可行，而且基本不影響技術使用要求。
2. A/D/A轉換器件
在軟件無線電通信系統中，要達到盡可能多的以數字形式處理無線電信號，必須把A/D/A轉換盡可能向天線端推移，這樣就對A/D/A轉換器的性能提出了更高的要求。為保證抽樣后的信號保持原信號的信息，A/D/A轉換要滿足Nyquist抽樣準則，而在實際應用中，為保證系統更好的性能，通常抽樣率不小于帶寬的2.5倍。受器件工作頻率的限制，當前軟件無線電通信系統采用A/D/A轉換器的分辨率一般較低，由于其分辨率低，因此影響到信號處理的精度，故增加轉換器的精度成為一大熱點。對于更高的轉換帶寬要求，可以用并行A/D/A轉換的方法完成。
3. DSP(數字信號處理器)技術
它主要完成系統內部數據處理、調制解調和編碼解碼等工作。由于電臺內部數據流量很大。進行濾波、變頻等處理運算次數多，必須采用高速、實時、并行的數字信號處理器模塊或專用集成電路才能達到要求。要完成這么艱巨的任務，必須要求硬件處理速度不斷增加，芯片容量擴大。同時要求算法進行針對處理器的優化和改進。這兩個方面的不斷提高將是數字信號處理技術發展的不懈動力。只有這樣，才能實現電臺內部軟件的高速運行和多種功能的靈活切換和控制。在芯片速度條件限制下，對數字信號處理器的速度要求是非常高的，利用更高速度的DSP芯片組進行并行處理。各個芯片廠商正在努力提高芯片的處理速度，利用多種并行處理、流水線、專用硬件結構來提高芯片的數據處理能力。對于一些固定功能的模塊如濾波器、下變頻器等，可以用具有可編程能力的專用芯片來實現，而且這種芯片的速度要高于通用DSP芯片。例如用FPGA(現場可編程門陣列)就可以同時滿足速度和靈活性兩方面的要求，支持軟件無線電中的動態系統設置的功能。通常來說系統的分配方式是：計算密集型的部分在DSP內部完成。功能相對固定的部分，就由FPGA來完成。
4.實時操作系統
軟件無線電實現的重要基礎是處理器速度的提高，然而在一定的處理速度限制下，需要有效的實時應用處理軟件和實時操作系統支持，才能充分發揮處理器的性能。與通用操作系統相比，實時操作系統對處理任務的時間調度控制更加明確，可以更有效地面向高速數字信號處理分配有限的處理資源。針對不同的通信體制的共同點，采用、開發高效而靈活的實時操作系統和實時應用軟件。完成多種通信模式的軟件實現，并且隨著移動通信的繼續發展，增加具有新的功能的系統模塊，提供更先進的服務。
1.2軟件無線電的現狀和發展
軟件無線電是一種新系統，近年來被提出應用于無線通信領域. 它是一種以現代通信理論為基礎，以數字信號處理為核心，以微電子技術為支撐的新的無線通信體系結構. 軟件無線電設計思想就是將數字化處理單元盡可能靠近天線，同時系統功能盡可能由軟件定義。
軟件無線電在70年代后期被首次提出，當時模數轉換器(ADC)由8085處理器提供，電臺工作于低頻段(VLF)。載波頻率越低，中頻(IF) ADC技術的使用越切實可行，這的確是軟件無線電的一大特點。
有關軍事技術于1992年被首次提出，美國國防遠景規劃局的易通話第一期發起者于1995年對軟件無線電的軍事應用進行更全面的介紹。易通話第二期項目促進了創立于1996年3月的模塊化多功能信息傳輸系統(MMITS)論壇的發展。MMITS的全球參與者包括法國的阿爾卡特公司、瑞典的愛立信公司、日本的東京大學、英國的奧林奇個人通信公司、芬蘭的諾基亞公司、德國的羅德施瓦茨公司、韓國的三星電子公司和德國的西門子公司等。
經歷一段時間后，MMITS論壇重新定義為SDR論壇，標志著軟件無線電開放結構標準從側重軍用向側重商用的轉變。
現階段，軟件無線電在通信系統中，特別是在第三代移動通信系統中的應用成為研究的熱點。歐洲的先進的通信技術與業務計劃中，有三項計劃是將軟件無線電技術應用在第三代移動通信系統中:FIRST(靈活的綜合無線電系統和技術)計劃將軟件無線電技術應用到設計多頻/多?？删幊淌謾C。這種手機可自動檢測接收信號以接入不同的網絡，且適應不同接續時間的要求;FRAMES(未來的無線寬帶多址系統)計劃的目標是定義、研究與評估寬帶有效的多址接入方案來滿足UMTS要求，方法之一是采用軟件無線電技術;SORT(軟件無線電技術)計劃是演示靈活的有效的軟件可編程電臺，它具有無線自適應接入功能，并符合UMTS的標準。
美國也正在研究基于軟件無線電的第三代移動通信系統的多頻帶多模式手機與基站，同時還注意到軟件無線電技術與計算機技術的融合，為第三代移動通信系統提供良好的用戶界面。
我國對軟件無線電技術也相當重視，我國提出的SCDMA是一種同步的直接擴頻CDMA(碼分多址)技術，它結合了智能天線、軟件無線電及全質量話音壓縮編碼等通信技術。
第二章 軟件無線電中的采樣理論
軟件無線電的核心思想是對天線感應的射頻模擬信號盡可能地直接進行數字化，將其變換為適合于數字信號處理器(DSP)或計算機處理的數據流，然后通過軟件(算法)來完成各種功能，使其具有更好的可擴展性和應用環境適應性。所以軟件無線電首先面臨的問題就是如何對工作頻帶內的信號進行數字化，也就是如何對所感興趣的模擬信號進行采樣?采樣速率應該取多大?軟件無線電中的采樣有些什么特殊性?
(2-8)
式中， = / = 。
由此可見，抽樣信號的頻譜為原信號頻譜之頻移后的多個疊加。采樣定理為模擬信號的數字化奠定了理論基礎。
2.2帶通信號采樣理論
Nyquist采樣定理只討論了其頻譜分布在(0， )上的基帶信號的采樣問題，如果信號的頻率分布在某一有限的頻帶( ， )上時，那么該如何對其采樣呢?當然，根據Nyquist采樣定理，仍然可以按 2 的采樣速率來進行采樣。但是當 B= -時，也就是當信號的最高頻率八遠遠大于其信號帶寬B時，則其采樣頻率會很高，以致很難實現，或者后續處理的速度也滿足不了要求。帶通采樣理論可以很好的解決這個問題。
帶通采樣定理:設一個頻率帶限信號 ，其頻帶限制在( ， )內，如果其采樣速率 滿足:
=
(2-9)
式中。取能滿足 2( - )的最大正整數(0，1，2， )。用 進行等間隔采樣所得到的信號采樣值 能準確的確定原信號 。在實際的傳輸系統中，由于多普勒頻移會造成載波在一定范圍內波動。帶通采樣雖然能極大地降低采樣速率，但它易受載波和采樣頻率變化的影響，為此，進行系統設計時必須考慮載波和采樣率不穩定對系統的影響。本文中對這一內容沒有深入討論，暫不考慮多普勒頻移和采樣率波動對系統的影響。
式(2-9)用帶通信號的中心頻率 和頻帶寬度B也可以表示為:
=
(2-10)
式中， =( + )/2， n取能滿足關 2B （B為頻帶寬度)的最大正整數。
當 = /2、B= 時，取n=0，式(2-10)就是Nyquist采樣定理，即滿足 =2 。由式(2-10)可見，當頻帶寬度B一定時，為了能用最低采樣頻率即兩倍頻帶寬度速率( =2B)對帶通信號進行采樣，帶通信號的中心頻率必須滿足:
= B
(2-11)
也即信號的最高(或最低)頻率是帶寬的整數倍，也就是說任何一個中心頻率為 =(n=0，1，2， )帶寬為B的帶通信號均可以用同樣的采樣頻率 =2B對信號進行采樣，這些采樣均能準確地表示位于不同頻段(中心頻率不同)的原始信號 ， ， ， 。
上述帶通采樣定理適用的前提條件是:只允許在其中的一個頻帶上存在信號(帶寬B不僅只限于某一信號的帶寬，單從對模擬信號的采樣數字化來講，這里的B應理解為處理帶寬，也就是說在這一處理帶寬內可以同時存在多個信號，而不只限于一個信號)，而不允許在不同的頻帶上同時存在信號，否則將會引起信號混疊。為滿足這個前提條件，可以采用跟蹤濾波器的辦法來解決，即在采樣前先進行濾波，如圖2.1所示。也就是當需要對某一個中心頻率的帶通信號進行采樣時，就先把跟蹤濾波器調到與之對應的中心頻率 上，濾出所感興趣的帶通信號 ，然后再進行采樣。
SHAPE \* MERGEFORMAT 圖2.1帶通信號的采樣
帶通采樣的結果是把位于（nB，(n+1)B）(n=0，1，2， )不同頻帶上的信號都用位于(0， B)上相同的基帶信號頻譜來表示，但要注意的是這種表示在n為奇數時，其頻率對應關系是相對中心頻率“反折”的，即奇數通帶上的高頻分量對應基帶上的低頻分量，奇數通帶上的低頻分量對應基帶上的高頻分量。而偶數頻帶與采樣后的數字基帶譜是高、低頻率分量一一對應的。這種奇、偶頻帶有別的頻率對應關系在帶通信號采樣定理實際應用時是需要特別注意的。
2.3軟件無線電中的帶通采樣理論
由于軟件無線電所覆蓋的頻率范圍一般都要求比較寬，例如從0.1 MHz到3 GHz。作為軟件無線電，只有這樣寬的頻段才能具有廣泛的適應性。但是如此寬的頻帶采用Nyquist低通采樣至少需要6GHz，這顯然是不現實的。所以，對于寬頻帶工作的軟件無線電電臺只有采用帶通采樣。
2.3.1窄帶中頻采樣數字化
采樣率為 的理想帶通采樣模型如圖2.2所示。
SHAPE \* MERGEFORMAT
圖2.2理想帶通采樣模型
上述理想帶通采樣模型在實際應用中有一定限制的，例如當采樣率 固定時，該模型所能處理(數字化)的信號的中心頻率只有有限幾個，即
=
n=0，1，2，
(2-12)
而處理帶寬為采樣速率的一半，即
B
(2-13)
此時為了能使該模型能夠處理整個頻帶上的所有信號，則其采樣率 必須取為信號帶寬的兩倍。但是這種方法實現起來是很困難的，主要表現在刃D前面的抗混疊濾波器無法實現，因為它要求該濾波器在整個頻帶都保持相同的濾波器帶寬和阻帶特性是不可能的。
為解決這個問題，可以采用所謂的超外差接收結構，即先用一個本振信號與被數字化的輸入信號進行混頻(可以經過幾次混頻)，將其轉換為統一的中頻信號，然后進行數字化，如圖2.3所示。圖中三個頻率之間的關系為:
=
(2-14)
通過改變本振頻率 ，就可以完成對不同頻率( )信號的數字化，而這時A/D前的信號中心頻率(中頻)是固定不變的 。如果 取得適當，A/D前的抗混疊濾波器就會容易實現。但是，這種超外差中頻數字化體制的主要缺點是在天線和A/D間增加了很多模擬信號處理環節，如混頻、本振信號產生、各種濾波等。這些模擬電路不僅會造成信號失真(特別是混頻器和窄帶濾波器)，而且對縮小體積、降低成本和功耗也是極其不利的。另外，由于在天線與AID間的模擬電路過多，使得這種體制在對信號的適應性以及可擴展性方面存在明顯的不足。例如，一旦模擬信道的中頻帶寬確定以后，要適應不同的信號帶寬就存在一定的困難，另外，本振信號的頻率步進一旦確定，對信道間隔的適應能力也就變差了。所以圖2.3所示的結構并不是軟件無線電概念上的一種理想的結構形式，特別是由于過多的模擬信號處理環節而造成適應性不強、可擴展性差的弊端是顯而易見的。
SHAPE \* MERGEFORMAT
圖2.3窄帶中頻帶通采樣軟件無線電結構
2.3.2寬帶中頻帶通采樣數字化
為了改善上述中頻數字化體制對信號環境的適應性和可擴展性，可以通過適當增加中頻帶寬的辦法來加以解決(只能說是部分解決)，也就是使圖2.3中的中頻帶寬B滿足:
B>>
(2-15)
此時在中頻帶寬B內將包含有多個信道(信道數N=B/ )。至于對帶寬B內位于某一特定信道上的信號所需進行的解調、分析、識別等處理，將由后續的信號處理器及其軟件來完成，該軟件主要完成數字濾波(可變帶寬)、數字下變頻以及解調等信號處理任務，通過加載不同的信號處理軟件就可以實現對不同體制、不同帶寬以及不同種類信號的接收解調以及其他信號處理任務，這樣對信號環境的適應性以及可擴展性就大大提高了。而且由于中頻帶寬加寬了，本振信號可以按照大步進來設計，這樣可以大大簡化本振源的設計，有利于減小體積、改善性能、降低成本。
2.3.3射頻直接帶通采樣定理
射頻直接帶通采樣是建立在帶通信號采樣的基礎之上。一般的無線電信號(如通信信號、雷達信號、遙控遙測信號等)其瞬時信號帶寬都是比較窄的，例如一般的常規V/UHF戰術通信電臺信號帶寬(間隔)為:50kHz， 25kHz或12.5kHz等，而短波電臺的信號帶寬就更窄，即使象非常規的擴頻信號，其帶寬也不過幾兆赫茲，超過百兆赫茲的信號是比較少的。所以，單獨對某一個信號進行接收解調時就完全可以應用帶通信號采樣定理對其進行數字化，如圖2.4所示。
SHAPE \* MERGEFORMAT
圖2.4射頻直接帶通采樣軟件無線電接收體制
由前面的帶通信號采樣定理知道，當以采樣速率 對 （0，f）頻帶內的信號進行數字化時，如果A/D前的抗混疊濾波器是理想的話(矩形系數為1，帶寬為 /2)，就可以實現整個頻帶的無“盲區”采樣。但是這種矩形系數為1的理想濾波器是實現不了的。在實際應用中，濾波器的非理想化造成采樣“盲區”，解決的辦法是對這些“盲區”通過選擇合適的采樣頻率進行“異頻”或“異速率”采樣。
第三章 多速率信號處理
在一個信號處理系統中有時需要不同的抽樣率。這樣做的目的有時是為了系統中各處需要不同的抽樣率，以利于信號的處理、編碼、傳輸和存儲，有時是為了節省計算工作量。使抽樣率降低的抽樣率轉換稱為抽取;使抽樣率升高的抽樣率轉換稱為內插。抽取和內插是多抽樣率信號處理的基本環節。
在軟件無線電系統中，我們的設計思路是ADC采樣頻率越大越好，這樣可獲得更高的信噪比，在一些寬帶中頻和射頻無線電方案中，ADC的采樣率高達幾十MHz。但是對通用接收機來說，在同一時間里一般只要求對一個信號進行分析處理，而單一信號的帶寬最大也只有200kHz左右(擴頻信號另論)，這樣采樣頻率最大也只需1 MHz左右，因此完全有可能降低采樣頻率而不丟失信號信息。另一方面，降低采樣率可以減輕信號處理負荷，節省寶貴的DSP系統運算資源。
3.1整數倍抽取
當信號的抽樣數據量太大時，為了減少數據量以便于處理和計算，我們將抽樣數據每隔D-1個取一個，這里D為整數。這樣的抽取稱為整數倍抽取，D為抽取因子。如圖3.1所示，輸入的序列 的抽樣間隔為 ，相應的抽樣率為 。進行整數倍抽取后，所得新的序列 的抽樣周期為 ，抽樣率為 ，由于每隔D個 抽取一個數據，所以 =D ， = /D。
圖3.2完整的抽取器方框圖
這種方法雖然把 中的高頻部分損失掉了，但由于避免了混迭，所以在 中仍然完好地保存了 低頻部分。在信號恢復時可以從 恢復 的低頻部分。
3.2整數倍內插
整數倍內插是在已知抽樣序列 的相鄰兩抽樣點之間等間距插入I一1個0值點，然后進行低通濾波，即可求得I倍內插的結果，這里I為整數。這樣的內插稱為整數倍內插，I為內插因子。圖3.3所示為一般情況下的整數倍內插框圖。
3.3采樣頻率的分數倍轉換
上兩節我們討論了通過整數倍抽取和內插實現采樣頻率的整數倍縮小和增大，在一些特殊情況是我們需要采樣頻率分數倍轉換，這種變換可以這樣來實現:先通過I倍內插，再進行D倍抽取，如圖3.6所示。
圖3.6取樣率的分數倍I/D變換
內插器的低通濾波器 與抽取器的低通濾波器 ，總的濾波效果等于其中帶通截止頻率較低的那個濾波器，所以，只需用這一濾波器即可，因此，I/D倍采樣速率轉換系統可簡化為圖3.6(b)，這時的低通濾波器為:
3.4多抽樣率系統的多相結構
在多抽樣率系統中我們總是設法把乘法運算安排在低抽樣率的一側以使單位時間內的乘法次數(MPS)最少。但在抽取器和內插器中濾波的卷積運算都是在抽樣率較高的一側，例如實現抽取器的運算，如果先做抗混迭濾波的卷積運算然后抽取，則必然有很多計算工作是徒勞的，而且一個卷積運算又必須在輸入信號的抽樣時間間隔內完成，這樣就使得每秒鐘的乘法次數很高。在實現多抽樣率系統時，FIR結構具有很大的優越性。一方面它是絕對穩定的并具有很容易做成線性相位的優點，另一方面也容易實現高效結構。
在多抽樣率信號處理中，多相濾波技術是一種極其重要的方法，多相濾波技術可以極大地降低運算量，使原來不可能實現的實時處理成為可能，從而大大增強了信號處理能力。多相濾波技術在形式上是將數字濾波器的轉移函數H(z)分解成若干個相位不同的組，所以，也叫多相分解，其本質上是避免不必要的運算，從而提高濾波運算的計算效率。
1. FIR濾波器的多相表示
在FIR濾波器中，轉移函數
=
(3-7)
式中，N為濾波器的長度。如果將沖激響應h(n)按下列的排列分成D個組并設N為D的整數倍，即N/D=Q， Q為整數，則:
圖3.7 FIR濾波器多相分解的第一種形式
