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軟件無線電技術在通信領域的應用探討

發布時間:2019-04-22 10:58所屬分類:軟件開發瀏覽:1加入收藏

摘要:無線通信系統往往需要通過不同的制式,通過在不同的頻段進行不同的工作從而實現,因此它無法具有互通和兼容性。軟件無線電技術則通過構建一

  摘要:無線通信系統往往需要通過不同的制式,通過在不同的頻段進行不同的工作從而實現,因此它無法具有互通和兼容性。軟件無線電技術則通過構建一個開放性的,標準化的,規模塊的通用硬件平臺,通過軟件來實現各種功能,從而構建了新一代的無線通信系統。

  關鍵詞:軟件無線電技術;軟件無線電技術應用

軟件開發論文

  一、軟件無線電技術概要

  1、軟件無線電(Software Defined Radio,簡稱SDR)是一種通過硬件作為無線通信的基本平臺,通過軟件實現把盡可能多的無線通信及個人通信功能的現代通信技術。

  一個典型的軟件無線電平臺由以下硬件組成:射頻、中頻、基帶、信源和信令等。軟件方面有可編程力強的DSP器件,靈活的通信軟件對工作頻率、系統帶寬、調制方式、信源編碼等進行編程控制等應用軟件和系統軟件。

  2、軟件無線電技術的特征

  與傳統的通信體制相比,軟件無線電有以下幾個特點:

  (1)系統功能軟件化,軟件無線電將A/D變換盡量向射頻端靠攏,將中頻以后全部進行數字化處理,使通信功能可由軟件來控制,系統的更新換代變成軟件版本的升級,開發周期與費用大為降低。

  (2)系統硬件模塊化,它釆用模塊化設計,不同的模塊實現不同的功能,同類模塊通用性好,通過更換或升級某種模塊就可實現新的通信功能。

  (3)利于相互關聯,不同通信系統都基于相同標準的硬件平臺,只要加載相應的軟件就可完成不同電臺、不同系統之間的互聯。

  (4)系統監控方便,由于軟件無線電至少在中頻以后進行數字化處理,通過軟件,就可很方便地完寬帶天線監控、系統頻帶調整、信道監測與自適應選擇、信號波形在線編程、調制解調方式控制及信源編碼與加密處理。

  (5)充分數字化,從信源基帶信號到射頻信號都已盡可能實現數字化。

  (6)完全的可編程性,通過更換程序和模塊插件來適應多頻段和多種工作方式。

  (7)多種業務可以利用可編程性可以方便且低成本增加和改進無線通信的業務功能,移動性的信源終端應允許多種通信業務的接入,標準基站應具有與公共電話交換網(PSTN)互通的能力及對系統的維護能力。

  軟件無線電與軟件控制無線電的區別在于軟件無線電是開放并且標準化的,因此研究更加容易也更加靈活,設備具有的功能不再主要依賴系統的構架和硬件,轉而開始依賴軟件環境,通過改變軟件來改變功能,使得系統、功能的升級或是不同系統間的兼容變得更加簡單,升級換代所需要的時間大大縮短。而數字無線電主要依賴于硬件和系統結構的發展,使得環境更加封閉,不利于推廣交流,一旦出現問題,需要花費相當多的人力、物力以及時間。

  二、軟件無線電技術應用

  軟件無線電技術可以使產品的硬件大大簡化,可靠性大大提高,成本更低廉;其升級、維護、操作都盡可能的在軟件上實現,大大節省了人工開支和提高了工作效率。由于軟件開發成本低,降低了更新換代的成本,新技術產品的開發也逐步從硬件轉到軟件上來。

  1、軟件無線電技術在雷達上的應用

  不同單位、不同作戰設備工作方向不同,使用的雷達也不同,而不同的雷達對于信號、載波、頻寬、解碼等都有不同的要求,如果能使用軟件無線電,則可以大大降低后勤部門的補給壓力,同時一旦被解密,也可以通過更換軟件的方式保護數據和通信的正常交流。

  2、軟件無線電技術在衛星通信上的應用

  衛星通信的覆蓋范圍廣,技術更加先進。但由于多采用復雜、種類繁多的硬件,使得其維護的成本高,而且效率低,不能很好的適應現代高科技的發展步伐和適應社會日益多元化的的通信需求。而軟件無線電技術則可以小型模塊化,把一個大而復雜的整體拆分成多個小型化、模塊化的系統,降低維護成本,發現和解決問題更加快速。

  3、軟件無線電技術在4G上的應用

  移動通信領域更新換代速度越來越快,目前為止已經應用第四代移動通信技術。在第四代移動通信的發展中面臨與第二代及第三代移動通信兼容的問題。假如仍然采用以前以硬件為中心來改造通信系統,則會面臨通信標準很難運用、成本太大、靈活性差、客戶體驗銜接差等問題。如果可以利用軟件無線電技術來更新或改進通信技術,則可以使系統的實用性和靈活性大大增強,并與第二代及第三代移動通信兼容性增強。

  4、軟件無線電技術在住宅小區中的應用

  城市住宅小區是由一棟棟緊挨的高樓組成的,里面配套了健身場所,超市,飯店,停車場等設施。所以小區的管理和運營就尤其重要。采用軟件無線電技術對小區大門,停車場,水電設施進行全方位監控;對小區無線網絡信號全覆蓋;住戶的大門都安裝上應用軟件無線電技術的臉部識別報警系統。采用這樣的軟件無線電技術解決了目前有線監控設備、有線網絡設備的安裝所占用寶貴的空間資源,同時也方便后續設備升級維護,和小區高效管理。

  三、軟件無線電技術的發展趨勢

  1、軟件無線電技術可以提高產業間的大規模合作,軟件無線電技術標準兼容性更好,可以形成一套國際通用的軟件無線電使用管理標準。

  2、具有更加有市場前景的新型應用,比如新型網絡教育、移動終端的接入及應用、APP應用的靈活上傳及下載等。

  3、軟件無線電的軟件技術可以提高自適應頻譜管理。

  4、軟件無線電將更多的向物理空間上的延伸,更加智能化。比如人工智能洗衣機,智能化手機等。這將改變目前這些行業的盈利模式和運作方式,所以未來這些企業將更多的在軟件上投入研發資金,在軟件無線電技術中尋找屬于自己的核心技術。

  軟件無線擁有的開放、標準、靈活、更新速度無可比擬,推動了移動通信的迅猛發展,因此勢必會吸引越來越多的產業去發展、吸收、和應用。而軟件無線電技術的下一代認知無線電也已開始推廣。當一個產業由硬件發展轉向軟件發展時,發展與推廣的速度就將獲得大大的提升,我們需要把握和享受新技術在生活中帶給我們的方便,同時不斷積極進取,不斷創新。

  參考文獻

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