基于軟件無線電的直接擴(kuò)頻方案的實(shí)現(xiàn)【文獻(xiàn)綜述】

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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述電子信息工程基于軟件無線電的直接擴(kuò)頻方案的實(shí)現(xiàn)前言隨著通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，新的通信體制和標(biāo)準(zhǔn)不斷推出，傳統(tǒng)的依靠硬件的通信在跟新?lián)Q代、不同體制間的互通等方面暴露出了極大的弊端，如今，設(shè)備的通信功能的實(shí)現(xiàn)僅僅依賴于硬件發(fā)展已經(jīng)不能滿足于現(xiàn)代通信的需求，在這種情況下，軟件無線電應(yīng)運(yùn)而生。它是一種新的通信技術(shù)，提出了一種嶄新的設(shè)計(jì)、制造和使用無線通信系統(tǒng)與設(shè)備的思想，擺脫了面向用途而完全依賴硬件的傳統(tǒng)無線電設(shè)計(jì)思路，通過一種模塊化的通用硬件平臺，把系統(tǒng)提供的業(yè)務(wù)從長期依賴于固定電路的方式中解放出來，構(gòu)筑一

2、個統(tǒng)一的硬件平臺，通過對電臺功能的充分?jǐn)?shù)字化和軟件化，采用不同的軟件功能模塊就可以實(shí)現(xiàn)不同的通信功能。軟件無線電把無線通信技術(shù)提升到了一個新的高度，由于具有很好的靈活性和經(jīng)濟(jì)性，引起了國內(nèi)外多方面的重視和關(guān)注。無線通信中最重要的技術(shù)之一就是擴(kuò)頻技術(shù)，而直接擴(kuò)頻作為目前擴(kuò)頻通信中使用最多、最為典型的一種工作方式，正在各方面得到越來越廣泛的應(yīng)用，在軟件無線電平臺上實(shí)現(xiàn)直接擴(kuò)頻已成為研究的熱點(diǎn)。本文主要從軟件無線電及擴(kuò)頻技術(shù)的基本概念及原理出發(fā)，探討基于軟件無線電實(shí)現(xiàn)直接擴(kuò)頻的各種優(yōu)勢以及國內(nèi)外研究狀況，并設(shè)計(jì)了通過軟件

3、無線電平臺實(shí)現(xiàn)直接擴(kuò)頻的方案，介紹了數(shù)字信號處理中長碼產(chǎn)生、長碼擴(kuò)頻及解擴(kuò)的基本原理。通過在軟件無線電平臺上對長碼進(jìn)行直接擴(kuò)頻和解擴(kuò)頻并用軟件仿真，最終實(shí)現(xiàn)了基于軟件無線電的直接擴(kuò)頻方案。主體美國是第一個建立實(shí)用軟件無線電系統(tǒng)的國家。美國軍方的“SPEAKeasy”和麻省理工學(xué)院的“SpectrumWare”5系統(tǒng)，不僅首次證實(shí)了軟件無線電的可行性和優(yōu)越性，而且成為軟件無線電系統(tǒng)研制中存在的兩種體系機(jī)構(gòu)的典型代表。到目前為止，國外對于軟件無線電的研究已更多地傾向于較完整的實(shí)用或仿真系統(tǒng)的建立，除了美國軍方的“SPE

4、AKeasy”和麻省理工學(xué)院的“SpectrumWare”系統(tǒng)外，陸續(xù)見諸文獻(xiàn)的還有美國其他大學(xué)、公司以及歐洲和日本的相關(guān)系統(tǒng)研究，他們所做的工作都比較全面、深入和更接近實(shí)用環(huán)境。這一方面是由于國外對軟件無線電的研究起步較早，另一方面與所在國家的政府、軍方、企業(yè)和科研單位間的通力合作有很大的關(guān)系。當(dāng)然，他們在項(xiàng)目中對人員和資金的巨大投入也是非常重要的有利因素。在國內(nèi)，研究軟件無線電起步較早的是一些著名的大學(xué)、軍事院校及科研機(jī)構(gòu)、如清華大學(xué)的“863”軟件無線電項(xiàng)目。不過限于技術(shù)、器件和資金等各方面的不利因素，真正建

5、立起來并通過文獻(xiàn)報(bào)道的軟件無線電實(shí)用系統(tǒng)的為數(shù)不多，因此國內(nèi)研究最多的是實(shí)現(xiàn)軟件無線電系統(tǒng)的方案。在我國提出的TD-SCDMA無線傳輸3G國際標(biāo)準(zhǔn)中，采用了軟件無線電技術(shù)。TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)及系統(tǒng)在一定程度上代表了國際上移動通信技術(shù)的發(fā)展方向。當(dāng)前，軟件無線電已經(jīng)被公認(rèn)為是新一代移動通信系統(tǒng)的支撐技術(shù)之一，正在無線通信領(lǐng)域得到廣泛的研究和開發(fā)。軟件無線電的應(yīng)用有著很多優(yōu)勢。軟件無線電具有靈活性，可通過增加各個軟件模塊，方便地增加所需的新功能，采用不同的軟件功能模塊即可輕松實(shí)現(xiàn)不同的通信功能。系統(tǒng)不再需要搭建復(fù)雜的

6、硬件系統(tǒng)，為技術(shù)和產(chǎn)品的研究開發(fā)提供一個新概念和通用無線通信平臺，只需通過改變軟件模塊來實(shí)現(xiàn)不同的調(diào)制方式，而不需要改動系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，大大降低了開發(fā)成本和周期；同時為設(shè)備制造商和運(yùn)營商降低投資風(fēng)險(xiǎn)，提高效益；在軟件無線電中，諸如編碼、調(diào)制及信道帶寬等，都可進(jìn)行動態(tài)的調(diào)整，用來適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)荷及用戶需求的變化。軟件無線電還具有較強(qiáng)的開放性，因?yàn)椴捎昧藰?biāo)準(zhǔn)化、模塊化的結(jié)構(gòu)，所以其硬件可隨器件和技術(shù)的發(fā)展不斷更新或擴(kuò)展，軟件也根據(jù)需要隨時不斷地進(jìn)行升級。5擴(kuò)頻通信方式早在20世紀(jì)40年代就被提出，它是在

7、軍事戰(zhàn)爭中發(fā)展起來的。近年來，民用通信取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。擴(kuò)頻通信已廣泛用于GSM基站聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)互聯(lián)、用戶線路延伸、電力遠(yuǎn)程監(jiān)控等各個領(lǐng)域，由于其抗干擾能力強(qiáng)、系統(tǒng)誤碼率低、建設(shè)方便、節(jié)省經(jīng)費(fèi)的特點(diǎn)，越來越受到廣大客戶的青睞。就調(diào)制方式而言，擴(kuò)頻通信與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信沒什么差別，它的特別之處是在調(diào)制之前增加了一個擴(kuò)頻處理環(huán)節(jié)，把待傳送符號用特征碼進(jìn)行擴(kuò)展，擴(kuò)展后的符號成為碼片；在接收端同樣增加了一個解擴(kuò)處理的環(huán)節(jié)，將Ｎ個碼片恢復(fù)為一個符號。因?yàn)榱己玫目垢蓴_性，擴(kuò)頻通信成為目前最強(qiáng)有力的電子對抗手段之一。雖然數(shù)字化

8、、軟件化程度還沒有達(dá)到十分完善的程度，但這恰恰證明了其具有極大的發(fā)展空間。直接序列擴(kuò)頻是目前使用最多、最典型的一種擴(kuò)頻工作方式。它將要發(fā)送的信息用比信息速率高很多倍的偽隨機(jī)碼序列擴(kuò)展到很寬的頻帶上發(fā)射出去，在接收端用與發(fā)射端相同的偽隨機(jī)序列碼對接收到的擴(kuò)頻信號進(jìn)行相關(guān)解擴(kuò)處理，恢復(fù)出原來的傳輸信息，從而達(dá)到通信的目的。直擴(kuò)系統(tǒng)最早的應(yīng)用是在軍事通信中作為具有