软件无线电(嵌入式软件)-软件无线电试验平台解读

题目： 软件无线电试验平台

学 院 信息科学与工程学院 专 业 电子信息工程 年 级 2009级 学 号 ************ 姓 名 ***** 指导老师 ******

2013年05 月

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2013届本科毕业设计论文

摘 要

采用4CPFSK调制解调方式的以ARM946E和ZSP400处理器为核心的软件无线电实验平台方案。选用****公司的LT1801A作为核心芯片，该芯片内部集成了ARM946E+ZSP400，同时集成了大量的接口设备和丰富的外部设备。开发了启动引导程序、OSE适应层、外围设备驱动，完成了软件无线电应用系统的移植。构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台，将各种功能，如工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等用软件完成，并使宽带A/D 和D/A 转换尽可能靠近天线，以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系统。 即这种电台是可用软件控制和再定义的电台。选用不同的软件模式就可实现不同的功能， 软件可以升级更新，硬件采用模块化结构也可进行升级换代。

关键词：软件无线电；ARM9；4FSK调制；LT1801A芯片

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ABSTRACT

ARM946E and ZSP400 processor as the core of the 4CPFSK modulation and demodulation experimental software radio platform solution. Selecting LT1801A of LianTuo Corporation as a core

chip that integrates a ARM946E + ZSP400, also integrates a large number of interface devices and rich external devices.Developed a boot loader, OSE adaptation layer, peripheral drives, including board

support package, complete transplant of software-defined radio applications. Construct an open, standardized, modular common hardware platform, a variety of functions, such as working frequency band, modulation and demodulation type, data format, encryption mode communication protocol to complete by software and make broadband A / D and D / A converter as close as possible to the antenna, developed with a high degree of flexibility, a new generation of wireless communication systems. That this radio station is available re-defined and to control by software. Selection of different software models can achieve different functions, the software can be upgraded, hardware uses the modular structure can also be upgrading.

Keywords：software-defined radio;4CPFSK modulation and demodulation;LT1801A芯片

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目 录

引言 .................................................... 4 第一章 绪论 ............................................. 5

1.1软件无线电的概念 .................................................... 5 1.2软件无线电的研究现状和存在问题 ...................................... 6 1.3软件无线电的技术关键与难点 .......................................... 7 1.4软件无线电技术的讨论与发展趋势 ...................................... 9

第二章 软件无线电总体设计方案论证 ...................... 11

2.1软件无线电的总体原理 ............................................... 11 2.1.1软件无线电实验平台架构 ........................................ 11 2.1.2整体解决方案——功能组成 ...................................... 11 2.2 4CPFSK调制解调 ................................................... 12 2.3主控芯片选择 ....................................................... 13 2.3.1芯片结构框图 .................................................. 13 2.3.2功能特点 ...................................................... 14 2.3.3 LT1801A基本结构 .............................................. 16 2.4芯片个模块概述 ..................................................... 16 2.4.1 嵌入式微处理器（ARM946E） .................................... 16 2.4.2 外部存储器控制器（MEMCTRL） .................................. 16 2.4.3 定时器（TIMER） .............................................. 18 2.4.4 液晶显示控制接口（LCDC） ...................................... 18 2.4.5 脉冲宽度调制模块（PWM） ....................................... 19

第三章 软硬件设计 ...................................... 20

3.1软件无线电硬件总体框图 ............................................. 20 3.2软件无线电软件总体架构 ............................................. 20 3.3嵌入式软件整体解决方案 ............................................. 21 3.3.1发射接收链路 .................................................. 23 3.3.2主程序 ........................................................ 24 3.3.3待机界面子模块 ................................................ 24 3.4呼叫子模块 ......................................................... 25

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3.4.1模块功能描述 .................................................. 25 3.4.2模块实现思路 .................................................. 26 3.4.3模块实现思路状态图 ............................................ 26 3.4.4 模块内部功能划分 .............................................. 27 3.4.5 进程描述 ...................................................... 28 3.4.6模块对外提供的接口 ............................................ 31 3.4.7模块依赖的外部接口 ............................................ 33

第四章 调试过程问题记录 ................................ 35

4.1问题：链接文件过程中出错 ........................................... 35 4.1.1解决方法 ...................................................... 35

第五章 结论 ............................................ 36 参 考 文 献 ............................................ 37 致 谢 ............................................... 38 附 录 ............................... 错误！未定义书签。

附录1: 呼叫模块主程序 ................................. 错误！未定义书签。 附录2: 英文文献SOFTWARE DEFINED RADIO ............................... 39 附录3: 中文翻译 ....................................................... 49

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引言

软件无线电(softwareRadio)是最近几年来提出的一种实现无线通信新的体系结构。它的提出是针对现在无线通信领域存在的一些问题，如：多种通信体系并存，各种标准竞争激烈，频率资源紧张等等。特别是无线个人通信系统的发展，使得新的系统层出不穷，产品生存周期越来越短，原有的以硬件为主的无线通信体糊难以适应这种局面，软件无线电的概念便应运而生。

软件无线电的基本概念是把硬件作为无线通信的基本平台，而把尽可能多的无线及个人通信功能用软件实现。这样，无线通信新系统，新产品的开发将逐步转到软件上来，而无线通信产业的产值将越来越多地体现在软件上。这是继模拟到数字、固定到移动之后，无线通信领域的又一次重大突破，并将在下个世纪初形成巨大的产业。

从软件无线电的技术实现来看，决定性的步骤在于将A/D和D/A变换器尽量向射频端靠拢应用宽带天线或多频段天线，并将整个中额频段作A/D变换，这之后整个的处理都用可编程数字器件特别是软件来实现。可看出，这样一个体系结构具有非常大的通用性。对解决上面提到的问题有很大的潜力，可用来实现多频段、多用户和多的通用无线通信系统

要实现以上系统，对竞带天线，高速A/D变换器和高速的数字信号处理器和通用CPU的要求都很高。这些要求在以前(甚至某些要求对现在)都几乎是不可实现的。然而我们可以参考个人计算机领域的经验。在个人微机的概念提出初期，计算机行业也是各种不同的机器相互竞争，没有什么标准可言。由于当时的微电子技术还很落后，大多数人认为个人拥有计算机是不现实的。仅仅过了十几年的时间，微电子技术的发展已经使得个人微机成为了当今最热门的产业，而那些在发展初期没有抓住时机的公司和国家也远远地落后了。如今微机领域的竞争早以将重点转移到了软件的竞争上了。而下个世纪的个人通信系统将很有可能是一个具有惊人处理能力和标准射频接口的通用硬件平台，依靠不同的软件提供异常丰富的功能和服务，也就是说通信领域将经历类似于个人微机在十年代所经历的变革，而现在正是这一变革的关键时刻。

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第一章 绪论

1.1软件无线电的概念

由图1.1可看出，所谓软件无线电，其关键思想以及与传统结构的主要区别在于：

宽带/多频段天线 RF部分 低速DSP A/D/A DDC DUC 高速DSP 专用可编程处理器 语音 COMPUTER 天线/RF段 高速处理段 低速处理段

图1.1软件无线电系统结构简图

1．将A/D和D/A向RF端靠近。由基带移到中频。对整个系统频带进行采样。 2．用高速的DSP/CPU代替传统的专用数字电路与低速DSP/CPU做A/D后的一系列处理。

以上两点仅仅是结构上的区别。随着微电子技术的发展，各种数字器件的性能不断提高，现有的数字无线电也会不断发展，也将使得A/D/A一步步地向RF端靠近。那么软件无线电会不会仅仅是数字无线电的进一步发展呢？回答是否定的。我们认为：软件无线电和数字无线电的进一步发展在概念上是不同的。这主要是因为A/D/A的移向RF端只是为软件无线电的实现提供了必不可少的条件，而真正关键的步骤是采用通用的可编程能力强的器件(DSP、CPU等)代替专用的数字电路。由此带来的一系列好处才是软件无线电的真正目的所在。

软件无线电的最终目的就是要使通信系统摆脱硬件系统结构的束缚。在系统结构相对通用和稳定的情况下，通过软件实现各种功能，使得系统的改进和升级非常方便且代价小，且不同的系统间能够互联和兼容。而数字无线电的进一步发展并不能做到这一点。它只能导致对硬件和系统结构更多的依赖。

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不过，目前软件无线电更多地是以一种概念和猜想的形式出现，具体的定义和体系结构尚无定论。可以说除了上面提到的两点关键思想被普遍接受以外，其它各方面的内容都在争论和探讨之中。这一现状，除了由于软件无线电提出的时间还很短以外，本文后面将要具体分析，主要有这样几个原因：

(1)硬件发展水平的是其中的最主要因素。应该说，现在的硬件水平对于实现真正的软件无线电还是不够的。但软件无线电的某些应用，在对系统结构和性能要求做一些适当的折衷后，是可实现的。而且从目前器件的发展趋势来看，满足要求的产品应在不久的将来能够得到。正是由于处于这样一个发展阶段，导致不同的研究机构、不同的应用采用了不同折衷方案的各自不同的体系结构，而又都称为软件无线电。

(2)目前对软件无线电的研究工作还处于起步阶段，各研究机构相对，交流很少。待研究的问题很多，从不同的出发点和侧重面，得出的结论也各不相同。随着研究工作的深入，问题会逐渐清晰，而软件无线电的定义和体系结构的规范问题则是应该尽早研究讨论的。

(3)传统的通信系统的体系结构也在很大程度上影响着目前的软件无线电的研究。软件无线电与传统的体系结构有很大不同，仅仅简单地将传统的通信系统用新的方式实现是不够的。

可见，软件无线电的研究还刚刚开始，有许多问题需要解决，但它能带来巨大的好处，值得为解决这些问题而努力。

1.2软件无线电的研究现状和存在问题

软件无线电这一概念提出的背景是：

(1)硬件工艺水平提高很快，A/D/A、DSP和CPU等的性能越来越好。

(2)新的通信和标准不断提出，通信产品的生存期缩短，开发费用上升，传统的通信很难适应。

(3)各种通信共存，对多种间的互联要求也日趋强烈。这一点在军事通信中表现尤为突出，也是软件无线电首先在军事领域得到发展的主要原因。

(4)无线频带越来越拥挤，对通信系统的频带利用率和抗干扰能力要求不断提高。沿着现在通信系统的发展方向，很难对频带重新规划，采用新的抗干扰方法需要对系统结构做较大改动，代价很大。

软件无线电就是以上面的第一点为先决条件，以期解决这些存在的问题。 软件无线电的优势主要表现在：

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(1)系统结构通用，功能实现灵活，系统的改进和升级也很方便。高速A/D/A实为一个标准接口，将RF/IF部分和通用的数字/软件部分连接起来。高速A/D/A和数字/软件部分只要带宽和处理能力满足系统要求，都具有很好的通用性。

(2)提供不同系统互操作的可能性。

(3)复用的优势。系统结构的一致性使得设计的模块化思想能很好的实现，且这些模块具有很大的通用性，能在不同的系统及其升级时很容易地复用。

(4)在软件无线电中，软件的生存期决定了通信系统的生存期。一般地，软件开发的周期相对于硬件要短，开发费用要低。这样就能更快地跟踪市场变换，满足新的使用要求，降低更新换代的成本。

(5)由于系统的主要功能都由软件实现，可方便地采用各种新的信号处理手段提高抗干扰性能，其它诸如系统频带监控，在线改变信号调制方式等功能的实现也成为可能。

1.3软件无线电的技术关键与难点

如上面论述的，软件无线电能带来很多好处，同时也提出了许多问题需要解决。我们认为关键的部分为：1．宽带/多频段天线；2．高速A/D；3．高速处理部分。下面分别讨论一些关键技术和实现的难点。

（1）宽带/多频段天线与宽带低噪声前置放大器和功率放大器

美军已研制出几个倍频程的宽带天线，但是效率太低。对于大多数系统只要覆盖不同频程的几个窗口，而不必覆盖全部频段，故可以采用组合式多频段天线的方案，这在技术上是完全可行的。如美国Adams。Russe11公司的AN-400型超宽带叶片状天线就是一个例子，可以覆盖30—400MHz和960—1220MHz。

低噪声前置放大器可达到几个倍频程，无论是器件上还是电路设计上都没有困难。几个倍频程的宽带功放则需要很好地选择器件，并使用电路CAD优化技术。

（2）A/D部分

对A/D的要求主要包括采样速率和位数。采样速率主要由信号带宽决定，同时必须考虑到采样后系统处理的能力，以及现有A/D的速度。A/D的位数必须满足一定的动态范围要求，以及数字部分处理精度的要求。

对于某些应用，现有的A/D还不能同时满足速度与采样位数的要求，但很可能在近期获得满足要求的器件。同时从长远考虑，必须采取一些措施。

可考虑多个A/D并联使用。如图1.2所示，采用高速的采样保持电路(目前可做到零点几个纳秒)，然后通过串并转换将量化速度降低，提高采样分辨率这样用多个高速采样

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保持和A/D，可完成超高速转换，满足系统要求。采用这一方案对现有依赖较小，可满足更高速率系统的要求，有利于进一步扩展。

采样保持 A/D 并 转 串 14 模拟入 时钟电路 采样保持 A/D 采样保持 A/D

图1.2一种高速ADC并联结构

另外可以看出，低分辨率的A/D具有相当高的采样率。如文献[10]中所提出的，利用低分辨率高速ADC，研究适合的编码调制方案也是一个有希望的研究方向。

（3） DDC部分

数字下变频(DDC)是A/D变换后首先要完成的处理工作，包括数字下变频、滤波和二次采样，是系统数字处理运算量最大的部分，也是最难完成的部分。一般认为，要较好地进行滤波等处理，需要每采样点100次操作。对于一个系统带宽为10MHz的系统，采样率要大于25Mhz，这样就需要2500MIPS的运算能力，这是现有的任何单个DSP很难胜任的，因此必须用多个DSP并行或用专用的芯片来更快速地完成这一处理。TI公司的

TMS320C40/C80和INMOS公司的TRANSPUTER都较适合与多芯片并行处理，是值得的考虑的方案。

通常认为以现有的水平，将DDC这部分工作交给专用的可编程芯片完成是合适的，也是可行的。这样既能保留软件无线电的优点，又有较强的可行性。

16 数据 高阶二次 采样滤波器 低通FIR I 滤波器 输出成形 输出

高阶二次 采样滤波器 低通FIR Q 滤波器 COS 复 SIN 正弦 发生器 控制口 测试口

图1.3 HSPS0016结构框图

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美国Harris公司的DDC芯片HSP50016，可完成从一宽带信号中滤出所需的带宽和频点的多个信号功能。其最大输人速率为52MPS/16Bit，具有较强的可编程性，能方便地通过控制参数改变信道的中心频率、带宽和二次采用率等。图1.3给出了HsP50o16的结构框图。虽然对于某些更高采用速率的应用尚不满足要求，相信会不断获得更高速率的芯片。

另一可行的方法是。根据实际应用需要设计DDC专用芯片。 （4）高速信号处理部分

这部分主要完成基带处理、调制解调、比特流处理和编码解码等工作。如有跳频或扩频，还需完成解扩和一部分解跳的处理。考虑到扩频信号的扩频/解扩是相对较为的部分，用可编程的专用芯片来完成。同时也能保持软件无线电的结构通用性和良好的适应性。

另外，系统频谱监控，信道搜索等必须对DDC之前的高速采用数据作运算。虽然不需要严格的实时实现，对DSP来说仍是一个很大的负担。因此引人FFTr可编程专用芯片也是应于考虑的。需指出的是，信道搜索是完成DDC的必要条件，好的信道搜索方法非常重要，特别是对多模式软件无线电系统。多模软件无线电系统的信道搜索必须对多频段/模式进行，并对可能的信道作DDC以及一系列的处理以确认是否为用户信号、是哪种模式的用户。而对不同的模式，用户发起呼叫的方式和等待时间是不同的，这就要求信道搜索方法必须具有较好的实时性，并且能适应不同系统的要求。 （5）信令处理

当用软件无线电实现多模互联时，实现通用信令处理是很必要的。这需要把现有的各种无线信令按软件无线电的要求划分成几个标准的层次，开发出标准的信令模块，研究通用信令框架。

另外，如何使具有不同的双T/多址方式的系统互联也是一个重要的问题。 （6）系统的功耗、体积和成本

这是软件无线电实用化的关键问题，它的解决很大程度上依赖于硬件工艺水平的发展。

1.4软件无线电技术的讨论与发展趋势

虽然国内外对软件无线电的研究有兴起的势头，但仍处于起步阶段，特别是在国内。基于这一现状，将一些我们认为对软件无线电的研究开发工作有普遍意义的问题提出来讨论，希望能对国内的研究工作起到一定的推动作用。

1．软件无线电需要将现代先进的通信与信号处理技术、微电子技术和计算机技术(包括并行计算、总线与I/O技术和软件技术等等)相结合，是一个中长期的研究项目，需要

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很强的综合实力。今年的“863”通信高技术项目中就包含有软件无线电这一方向，这对软件无线电在我国的发展是很大的促进。但目前的研究投人是远远不够的，应加大支持的力度。

2．采用什么样的体系结构非常重要，这包括两个层次。一是系统的总体结构，不仅要考虑到目前的实现。还要考虑到长远的发展，不然很可能使得软件无线电成为现有众多的“标准”之后的又一种，甚至是出现多种互不兼容的软件无线电“标准”，而不是将这些现有的“标准”统一起来。

另一个层次是各子系统的设计，我们认为关键的部分是RF端设计和计算体系结构设计。由于无线频段的带宽很宽，不同频段的特性差异很大，同时由于现有天线射频技术的影响，用一套天线/RF子系统实现所有的系统是不太可能的。Speakeasy采用的可拆卸互换的多套天线/RF子系统是较好的方案。这要求设计通用性能良好的RF端接口，同时在设计RF子系统时尽可能降低对后面的处理能力的要求。

信号处理部分采用何种计算体系结构对于充分发挥DSP/CPU的运算能力，降低对计算硬件性能的要求，获得良好的计算能力的可扩充性是很关键的。同时还要考虑到结构的开放性能和软件设计方面的问题。Speakeasy中采用了VME总线和高速数据总线的双总线结构，但最终采用或重新设计什么样的体系结构，形成什么样的标准还需要认真研究。

3．软件无线电应是一种新的，而不是一种新的实现方法。不能仅仅将现有的无线结构用软件无线电实现，就进一步考虑更适合软件无线电的通信系统结构方式，从而降低对硬件性能的过高要求，充分发挥其优势。

由于器件的，目前实现软件无线电必然要做某些折衷，即采用的是界于软件无线电和数字无线电之间的。这些折衷必须保证我们的方案能保留软件无线电的特点、优势和竞争力，同时具有很好的可行性。因此，在研究过程中既要根据现有的技术条件采取一些实用的方案以实现某些急需的应用系统，并借此摸索软件无线电研制过程中会遇到的问题。同时也应意识到现在的方案中所采用的许多技术是临时性的，随着硬件技术的发展将不再有意义。所以针对软件无线电的特点，研究具有普遍意义、不局限于特定硬件水平长远期的技术是很重要的，也是最终在软件无线电技术上取得领先地位的关键。

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第二章 软件无线电总体设计方案论证

2.1软件无线电的总体原理

2.1.1软件无线电实验平台架构

软件无线电实验平台结构如图2.1.1所示，主要分为3部分：软件无线电专用基带芯片福建****公司的LT801A、MMI软件平台以及4FSK调制解调器和射频前端。

图2.1.1软件无线电实验平台结构

考虑到软件无线电在未来对于多媒体多任务处理的需求，嵌入式处理器采用了以ARM946E+ZSP400为核心的SoC芯片LT1801A。同时，为了可以在具体应用中适用于不同的语音/信道编解码方式和信令系统，必须要通过软件平台来实现这一点。 2.1.2整体解决方案——功能组成 软件无线电实验平台的功能组成如图2.1.2

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图2.1.2功能组成

2.2 4CPFSK调制解调

4CPFSK是一种有记忆非线性恒包络调制。与目前常用的GMSK调制方式相比较，具有频谱效率高、临道干扰小的特点；与非恒包络调制方式如QPSK相比较，采用4FSK调制方式的系统中的功率放大器可工作在C类状态，减少了功耗。因此这种调制解调方式非常适用于数字对讲机系统。

4CPFSK调制信号的产生原理如图2.2所示

二进制 数据 数据映射 （2-4映射） 四进制数据 低通 滤波 发射信 号 FM调制

图2.2 4CPFSK调制原

FM调制器的作用就是将经过成形滤波后的采样点进行累加得到发送所需的相位值，同时这也保证了相位的连续性。

为了获得窄带输出的信号频谱和好的邻道功率特性，同时具有较好的抗干扰性能，预调滤波器使用平方根升余弦滤波器进行低通滤波。其频率响应为

1,f1/2T(2ft1),1/2Tf1/2T G(f)0.51sin20,f1/2T

(1)

式中，为滤波器归一化3 dB带宽参数，T为传输符号周期。 其时域表达式为

ht4cos1t/Tsin1t/T4t/T

t14t/T2(2)

设an为输入数据，则平方根升余弦滤波器的输入为

mtanbtnTb,an1,3

n (3)

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式中，b(t)为

Tb1，0tbtTb2

0，其他(4)

则平方根升余弦滤波器的输出为

Xtmt*htangtnTb

n (5)

式中，g(t)为平方根升余弦滤波器的脉冲响应，升余弦滤波被分为两部分，每部分为一个平方根升余弦滤波。一部分被用在发送滤波器中，一部分被用于接收方消除噪音。发送升余弦滤波器的输入由一系列符号脉冲组成，符号周期为20833微秒(1/4800秒)。

gtbt*ht

(6)

X (t)加于压控振荡器，直接调频后得到CP4FSK信号

yALFSKtAcosctt 而附加的相位函数t为

tK0XdK0ant(7)

ngnTd

bt (8)

2.3主控芯片选择

本方案选择的是福建****科技有限公司的数字对讲专用芯片LT1801A，主要有一下原因：

a.可支持多种标准模式； b.可支持多种声码器模式； c.宽窄带兼容； d.数模兼容； e.内置调制解调；

f.集成双核处理器（CPU+DSP）； g.可支持综合通讯能力； 2.3.1芯片结构框图

LT1801A 芯片的系统架构图如下：

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图2.3.1 LT1801A芯片系统架构图

2.3.2功能特点

 1.采用高性能、低功耗CMOS 技术  2.ARM946E 和ZSP400 双内核处理器

 3.内核电压1.8V，IO电压3.3V， DigRF等IO管脚将兼容1.8V 和3.3V 电压，模拟IP部分单独供电

 4.芯片外部接口电平为3.3LVCMOS  5.ARM 和ZSP 可以共享部分外设

 6.所有模块可以单独关闭进入省电模式，各个模块工作时钟分频比可单独配置  7.256 脚LFBGA 无铅封装  8.处理器模块

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ARM946E ZSP400

 9.通用模块

系统控制器（CPR） 实时时钟（RTC）

直接存储器访问控制器（DMAC0、DMAC1） 定时器（TIMER0，TIMER1，TIMER2，TIMER3） 看门狗（WDT） 中断控制器（ICTL）

外部存储器控制器（MEMCTRL） 通用IO 控制器（GPIO0、GPIO1）

 10.外设界面模块

键盘控制器（KBS） 脉冲宽度调制模块（PWM） 智能卡接口控制器（SIM） 液晶显示控制接口（LCDC）

辅助AD/DA 接口模块（AUXAD、AUXDA）

 11.通信协议模块

同步串行接口控制器（SSI0、SSI1）

通用异步串行通信控制器（UART0、UART1、UART2） 射频接口控制器（RFIF） GSM 加速算子（GSMACC） 语音接口模块（SPIF） I2S 接口控制器（I2S） I2C 接口控制器（I2C）

USB(1.1 FULL SPEED)控制器（USB）

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 12.调试模块

JTAG 接口模块（IEEE标准1149.1）

 13.子系统通信模块（MAILBOX） 2.3.3 LT1801A基本结构

LT1801A的基本结构如图

图2.3.3 LT1801A基本结构

2.4芯片个模块概述

2.4.1 嵌入式微处理器（ARM946E）

ARM946E 是一款使用ARM9E 核的综合处理器宏单元，是高性能、32 位片上系统解决方案ARM9 Thumb 家族中的一员。LT1801A 芯片的ARM946E 处理器包括如下功能模块：  指令ICACHE和数据DCACHE  存储器保护单元（MPU） 

4KB的指令紧耦合存储器（ITCM）

 Embedded ICE-RT JTAG 软件调试功能  32 位ARM指令集和16位Thumb 指令集 2.4.2 外部存储器控制器（MEMCTRL）

外部存储器控制器（MEMCTRL）将外部存储器映射到芯片内部的地址空间，当ARM总线对此地址操作时，MEMCTRL 将总线上的操作转化为对芯片外部存储器操作。MEMCTRL内

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部的寄存器控制对外部存储器的读写参数和时序。MEMCTRL 内部寄存器和外部存储器对应不同的地址区域。MEMCTRL 的MEMORY 可以被ARM，DMAC0 直接访问和ZSP，DMAC1跨桥访问。MEMCTRL 包含MEMPIPE 模块，可调节读写存储器的时序。芯片的存储器IO管脚上电复位为低阻。

MEMCTRL 可以控制两种类型的存储器：SDRAM—SDR-SDRAM 和静态存储器SM（Static Memory）—SRAM，FLASH 和ROM。后面的描述中，除特别声明外，SDRAM都是指SDR-SDRAM，静态存储器SM（Static Memory）是指SRAM，FLASH 和ROM。MEMCTRL 提供7个存储器片选，可直接外接7个存储器，静态存储器可对应3 种不同的时序参数：SM_SET0、SM_SET1和SM_SET2。

功能特点：

支持7 个外部存储器片选(其中2 个为SDRAM，5 个为SRAM/FLASH 接口) 支持片选0 别名（ALIAS）功能

对于每个存储器片选，软件可以配置其基地址、空间大小（KB～MB），并有条件配置其存储器类型（SDRAM、SRAM、FLASH 或者ROM）

对于每个类型为静态存储器SM（Static Memory）的片选还可以从三组静态存储器（SM）时序中任意选取其一，对于同时连接于LT1801A 芯片SDRAM 只有一组可配时序

静态存储器SM（Static Memory）与SDRAM 共用数据总线和地址总线 SDRAM 接口特点

 支持所有符合JEDEC 标准的SDRAM  支持Mobile SDRAM

 支持最多16 位SDRAM 地址宽度  SDRAM 数据宽度16 位/32 位软件可配

 软件可选8~15 位列地址，11~16 位行地址，1~2 位bank 地址

 SDRAM 时序参数—tRAS，tRCD，tRP，tWR，tWTR，tRCAR，tXSR 和tRC—可以根据不同的SDRAM 型号进行配置

 支持自动刷新（auto refresh），刷新间隔软件可配  支持自刷新（self refresh）

 可选择立即预充电（immediate precharge）或者延时预充电（delayedprecharge）模式

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 最多支持4 个bank 同时工作 静态存储器SM（Static Memory）接口特点 支持有/无page-mode 的异步SRAM  支持有/无page-mode 的异步FLASH  支持有/无page-mode 的异步ROM  最多配置三组时序参数  支持最多32 位地址宽度

 存储器数据宽度8，16 或者32 位可配 2.4.3 定时器（TIMER）

本芯片的TIMER 内部共有4 个可编程的定时器：TIMER0、TIMER1、TIMER2、TIMER3。可以通过ARM 访问它。

功能特点：

 内部集成4 个可编程定时器  定时器的数据宽度32bits

 支持两种工作模式：自运行模式、用户定义计数模式  每个定时器都有的时钟  每个定时器都有的中断  支持同时清除4 个定时器中断

 键盘扫描模块不支持多键同时按下的检测  键盘扫描时钟软件可以配置  支持软复位

2.4.4 液晶显示控制接口（LCDC）

液晶显示控制接口模块包括异步总线接口和行场控制接口，当采用异步总线接口时，可用于连接LCD 模块，当工作于行场控制接口模式下时，可作为LCD 控制器连接TFT格式的LCD Driver（如夏普的LZ9FC22）。

功能特点： 总体

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 内含数据FIFO( x 32 bits) 缓存内部总线数据  提供DMA 握手信号支持数据的自动传输  提供YCrCb 到RGB 模式的转换异步总线接口

 可配置的接口时序可以支持多种异步接口的LCD 控制器

数据接口16 位／9 位／8 位可选  可支持两个LCD 屏  可以读取LCD 控制器的数据  行场控制接口

 内含行场定时器用于接口的定时

 行场定时器可以和外部提供的行场定时信号同步

 提供可配置的行场定时信号给外部的显示控制器（LCD Driver）  支持CCIR656 的数据格式 2.4.5 脉冲宽度调制模块（PWM）

PWM 模块是LT1801A 芯片中的一个用于产生频率可调，占空比可调信号的模块，它包含两路完全可编程PWM 模块：PWM0、PWM1。主要用于手机终端的LCD背景光控制、充电控制、产生各种信号音等。

功能特点：

 8位可调周期计数器

 占空比计数器计数周期固定为100

 输出的PWM信号的频率范围为125Hz~32KHz  具有软件复位功能

 三种工作模式：只调占空比、只调频率、两者同时调节

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第三章 软硬件设计

3.1软件无线电硬件总体框图

如下图电路框图所示，一个完整的软件无线电系统包括以下的部分：MIC麦克风语音采集电路，SPK语音输出电路，DSP语音信号处理，主控MCU，DA/AD，上变频/下变频电路，功率放大电路，低噪声放大电路，天线匹配电路，收发转换电路等。整体电路框图如图3.1所示：

图3.1

3.2软件无线电软件总体架构

软件总体设计中，封装与开放向结合。保证系统最大的稳定性，同时，开放给用户强大的应用开发接口。

应用软件总体平台系统整体解决方案如图：

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图3.2.1 应用软件平台系统

3.3嵌入式软件整体解决方案

窄带语音编解码、信道编解码、调制/解调、均衡、信道估计、信道同步、接收增益控制，发送功率调整、休眠，省电、高性能的优化协议流程、即时响应、快速同步、操作系统、多模支持等；

图3.3

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 OSE封装层

OSE模块位于操作系统模块与应用软件模块之间，其主要目的是隔离下层使用的不同的操作系统，完成对操作系统的各种功能的封装，可提供对外的统一接口，并提供统一的任务注册和模块启动管理，便于上层应用软件的移植和减少对底层操作系统的依赖。

 物理层

主要负责处理由被接收和发送的比特流组成的物理传输。接口第一层包含以下功能： ——调制与解调

——发射机和接收机切换 ——射频发送与接收 ——比特和符号定义 ——频率和符号同步 ——传输序列的建立  数据链路层

主要处理逻辑链接并且对上层隐藏物理层的属性。数据链路层的主要功能如下： ——信道编码（FEC，CRC） ——交织、解交织以及比特排序 ——重发机制

——信道访问控制和信道管理 ——帧、超帧建立与同步 ——传输序列和参数定义 ——链路寻址（目标与源）

——语音应用（声码器数据）与物理层的接口 ——数据承载业务

——与呼叫控制层的信令和数据交换  呼叫控制层

仅应用于控制平面。它能支持主机实现高于第二层的功能和业务。呼叫控制层提供以下功能：

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——呼叫的建立、维持、终止 ——个呼或组呼的发送和接收 ——目的寻址

——补充业务支持（如延迟进入等） ——数据呼叫控制 3.3.1发射接收链路

图3.3.1⑴发射接收链路

发送接收部分的空中接口协议模型如下图3.3.1⑵，在该模型中协议栈分成三个协议层和二个协议平面。三个协议层分别为物理层、数据链路层和呼叫控制层。二个协议平面分别为用户平面和控制平面。

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图3.3.1⑵

3.3.2主程序

系统启动时长按开关机键，等待SP初始化完成后，发送消息通知MMI。MMI完成各个子模块的初始化后，运行开机画面。然后在待机界面等待操作命令。

SP发出SP_MMI_INIT_REQ消息，触发开机流程，消息流程见图4.3.2

图3.3.2开机消息流程

3.3.3待机界面子模块

待机子模块主要功能包括以下：

墙纸显示，支持静态BMP格式的墙纸功能；

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系统状态小图标，将当前系统主要信息和状态以小图标方式提醒对讲机用户，如信号强度、电池电量、未读短信/短信满、闹钟、耳机、键盘锁等；

显示对讲机当前所在的信道模式（模拟模式或数字模式）、区域和频点，并显示时间、日期、星期；

按键响应，包括切换信道、处理快捷键和进入主菜单。 模块实现思路

墙纸显示，只支持BMP格式图片，在系统待机时，以背景显示在LCD上； 系统状态小图标，在待机界面时，读取相关的系统状态和信息数据，跟据不同的设置显示相应的图标；

当前信道的显示，在待机界面时，读取当前信道信息和当前设置的显示信道方式，显示相应格式的信道信息；

按键相应，当有按键消息时，进行过滤处理，分别调用对应的功能，也就是切换信道、处理快捷键和进入主菜单。

3.4呼叫子模块

3.4.1模块功能描述

MMI模块中呼叫子模块主要实现用户通过拨出呼叫（按PTT），接听呼叫以及呼叫过程中的一些操作，具体的功能如下：

通过输入号码，或通过通讯录，呼叫记录选择号码进行拨出呼叫界面流程。 有呼叫进入的界面流程。 呼叫在接通后的界面流程。 结束呼叫的界面流程。 紧急呼叫的界面流程。

另外还与通讯录，呼叫记录，设置，扫描模块进行消息或函数的交互：

拨入呼叫或拨出呼叫时显示通讯录内已存储的电话号码对应的名称，如果通讯录中无此记录，显示号码。

呼叫号码保存到呼叫记录中。

在扫描期间，扫描到呼叫后，切入到呼叫界面。

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3.4.2模块实现思路

通过系统初始化的时候，建立呼叫的Top窗口并隐藏，作为呼叫子模块的主父窗口。 当拨出呼叫的时候，首先暂停发起呼叫子模块，切换到呼叫子模块，建立拨出呼叫的界面。如果是单呼，首先状态为连接中，等待业务层建立连接，业务层建立连接后，进入呼叫界面。如果是组呼，直接进入呼叫界面。

当拨入呼叫的时候，呼叫子模块接到业务层的呼叫建立的消息后，建立呼叫界面。 当用户松开PTT，或接受到业务层断开呼叫的消息的时候，进入呼叫THOLD的界面。 当在THOLD的界面一定时间内没有发起响应的时候，进入呼叫结束界面。 另外，所有的连接界面，呼叫界面，呼叫结束界面都的以子窗口的形式出现的。 3.4.3模块实现思路状态图

图3.3.4-3模块状态图

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3.4.4 模块内部功能划分

呼叫子模块分为拨出呼叫和接入呼叫处理程序。 （1） 数据结构、变量和宏定义

 数据结构 typedef struct {

_BYTE CallNumStr[AP_MAX_CALL_NUM + 1]; /*拨出或拨入呼叫的号码字符表示和号

码长度 */

_BYTE CallNum_Len; /*the caller's number (string type*/ _DWORD MSCallId; /*拨出或拨入呼叫的号码的BCD码表示 */ _BYTE MsIndex; /*拨出或拨入呼叫的号码在通讯录中索引 */ AMLCCCallState byCallState; /*在呼叫模块中记录当前呼叫的状态*/ AMLCallPBNameString CallNameFromPB; /*拨出或拨入呼叫的号码匹配通讯录后

的名称和名称的长度*/

_BOOL EmergercyCall; / *当前呼叫是否是紧急呼叫*/

_BYTE type; /*Call type 00-call all，01- peet to peet 02 group call呼叫

类型*/

_WORD LocIndex; /*播放audio的索引*/

ApReleaseCallState ReleaseCallState; /*记录松开PTT的呼叫的状态*/ }APCallSysInfo,*pAPCallSysInfo;  文件结构 文件目录结构 \\mmi\\app\\call 头文件

call.h 定义呼叫子模块所用到的全部数据结构、常量、宏。 源文件

apcall.c 呼叫子模块主程序入口及消息出来

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APSysCallTag

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mocall.c 拨出呼叫处理子模块 mtcall.c 接入呼叫处理子模块 3.4.5 进程描述

（1） 呼叫建立

呼叫建立包括以下两种:发起(MO)的呼叫建立及接收(MT)的呼叫建立。 发起的呼叫建立过程（参见图3.4.5（1）-a）：

图3.4.5（1）-a MO呼叫建立消息流程

单呼：在MMI系统空闲状态下,AML实体接收到MMI发来的MSG_AML_CC_MAKECALL_REQ消息,AML接收到消息后解析消息，然后发送给SP层，等待SP的建立呼叫。SP层建立呼叫后，发消息SP_MMI_VOICE_IND给AML层，AML层发送消息MSG_AML_CC_SETUP_CALL_IND给MMI，建立呼叫界面。

组呼：在MMI系统空闲状态下,AML实体接收到MMI发来的MSG_AML_CC_MAKECALL_REQ信号,AML接收到消息后解析消息，然后发送给SP层，建立呼叫接收（MT）的呼叫建立过程（参见图4.3.4（1）-b）：

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图3.4.5（1）-b MT呼叫建立消息流程

在MMI系统空闲状态下,AML 接收到SP发送过来的消息SP_MMI_VOICE_IND，AML解析消息体，得到呼叫号码，类型等参数，然后发消息给MMI，建立呼叫。

（2） 结束呼叫

结束呼叫分为主动发起(MO)及被动终止(MT)两种结束呼叫。 主动发起的结束呼叫（参见图3.4.5（2）-a）

图3.4.5（2）-a 主动发起结束呼叫

在主动发起呼叫状态下,松开PTT,MMI发MSG_AML_CC_DISCONNECT_REQ给AML, AML 实体接收到MMI发来的 MSG_AML_CC_DISCONNECT_REQ 消息,然后，AML 发送消息MMI_SP_DISCONNECT_REQ给SP层，进入 DISCONNECTING 状态。

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SP 完成断开操作后，发消息SP_MMI_DISCONNECT_IND 给AML，AML 发消息MSG_AML_CC_DISCONNECTED_IND给MMI，MMI接收到消息后，显示呼叫结束界面。

被动终止(MT)结束呼叫（参见图3.4.5（2）-b）:

图3.4.5（2）-b 被动终止（MT）结束呼叫

当系统处在被动接收呼叫状态下，AML接收到SP_MMI_DISCONNECT_IND消息后，AML发消息MSG_AML_CC_DISCONNECTED_IND给MMI，MMI进入呼叫结束界面。

呼叫结束界面通过设定timer，自动关闭。 （3） THOLD 状态

当在呼叫过程中，双方都松开PTT，处于暂时不呼叫状态，但呼叫连接业务层还没有断开，这个时候称为THOLD状态。

在THOLD状态下，一方按下PTT，可以继续呼叫，进入呼叫状态。

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图3.4.5（3）THOLD 状态

3.4.6模块对外提供的接口

⑴ 接口通信机制

通过函数和消息机制对外提供接口。 ⑵ 接口函数

Call模块入口函数接口：

_STATIC _VOID APCallApProc(LoGUI_MESSAGE* pMsg) 其他模块打电话函数接口：

_VOID APCallMakeCall(GUI_HWND hwnd, APIdleDailNUM_INFO * pDailInfo) ⑶接口消息 紧急报警发送请求 MMI_SP_ALARM_REQ

阈值 Alarmen 含义 操作 取值范围 长度（bit） 0：进入告警模式 1：关闭告警模式 2：临16 时关闭告警模式 31

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Audiotype Audlength audioIndex N*Audiodata (payload) N=Audlength 音频类型 单音的音调组合数 音频索引值 0：告警音 1：普通音频 2：单音 16 8 8 16 16 0-5，仅单音时有效 0--9 单位：Hz,（0代表静 单音构成：单音频率 音）1-5000 单音构成：持续时间 0-200；单位：ms 紧急报警接收指示 SP_MMI_ ALARM_IND

阈值 MS ID Alarmind 含义 主叫MS ID 操作 取值范围 自定义 0：进入告警模式 1：关闭告警模式 2：关闭告警模式，并 且发起紧急呼叫 0：不需要发送 1: 需要发送 MMI_SP_AUDIO_REQ 长度（bit） 32 8 Alarminfo 发起呼叫消息

告警音提示 8 MSG_AML_CC_MAKECALL_REQ

阈值 callNumStr 含义 字符型主叫号码 字符型主叫号码长callNum_Len 度 Type bEp userCalld AlarmIndex 断开呼叫消息

MSG_AML_CC_DISCONNECT_REQ

阈值 bEP 含义 呼叫类别 取值范围 0：正常呼叫 1：紧急呼叫 32

取值范围 0：组呼和全呼 1: 单呼 0：正常呼叫 1：紧急呼叫 暂时没有使用 长度（bit） 7 1 1 1 4 呼叫类型 呼叫类别 主叫号码int表示 提示音索引值 长度（bit） 1 2013届本科毕业设计论文

接收到呼叫消息

MSG_AML_CC_SETUP_CALL_IND

阈值 callNumStr callNum_Len Type 含义 字符型主叫号码 字符型主叫号码长度 呼叫类型 取值范围 0：告警音 1：普通音频 2：单音 0：正常呼叫 1：紧急呼叫 暂时没有使用 长度（bit） 7 1 1 bEP userCalld Alarmindex 呼叫类别 主叫号码int表示 提示音索引值 1 4 超时禁发预报警指示消息 MSG_AML_CC_TOTNOTE_IND

阈值 duration

3.4.7模块依赖的外部接口

⑴接口函数

获取电话簿姓名等信息：

_VOID GetNameFromDialNum(GUI_HWND hWin, _BYTE *pStrDialNum, _DWORD typeID) 呼出提示音

_BYTE ApSettingGetCalloutAud(_VOID)

获取指定信道所处的模式（数字模式或模拟模式） _BYTE ApSettingGetChannelModeByCh(int ch) 获取当前的信道号

_BYTE ApSettingGetChannelNum(_VOID) 获取紧急呼叫的号码

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含义 持续时间 取值范围 长度（bit） 1 2013届本科毕业设计论文

_DWORD ApSettingGetEmgNum(_VOID) 设置指示灯，打开或关闭

_VOID DmIndcationLightSet(_BOOL LightOn,_BYTE Type) 获取当前是否打开提示音

_BYTE ApSettingGetConnectTone(_VOID) 获取当前信道初始的呼叫ID

_BYTE ApSettingGetCurrentCallNum(_DWORD *MSID, _BYTE *Type) ⑵界面函数的处理 呼叫模块的消息处理主函数

_STATIC _VOID APCallApProc(LoGUI_MESSAGE* pMsg) 建立拨号连接窗口：

GUI_HWND APCallCreateConnecting(GUI_HWND hWnd) 建立来电窗口：

GUI_HWND APCallCreateMTCall(GUI_HWND hWnd) 建立呼叫连接窗口：

GUI_HWND APCallConnected(GUI_HWND hWnd) 建立挂断窗口：

GUI_HWND APCallDisconnectedWindow(GUI_HWND hWnd) 紧急呼叫界面串口

GUI_HWND APCallCreateEmergerncyCall(GUI_HWND hWnd)

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第四章 调试过程问题记录

4.1问题：链接文件过程中出错

4.1.1解决方法

（1）在程序编译过程中出现LNK2001错误，经检查发现多个文件内使用全局变量导致产生LNK2001错误。

解决的方法：需要时在头文件中加入该常量的初始化代码，并在.CPP文件中包含该头文件。

（2）出现fatal error C1010: unexpected end of file while looking for precompiled header directive

解决方法：发生错误的文件是由其他的C代码文件添加进入当前工程而引起的，按Alt+F7进入当前工程的 Settings，选择C/C++选项卡，从Category组合框中选中Precompiled Headers，选择Not Using Precompiled headers，然后点确定后解决该问题。

（3）server.obj : error lnk2001: unresolved external symbol

原因和解决办法：

找不到相应函数，问题是Link选项里没有加入相应的lib库，Winsock要连接winsock32.lib。特定库的找到办法是看LNK2001中找不到的函数名，通过msdn获取这个函数所在的库名，链接进去就OK了。可以在project->setting->Link->object/library modules 里添加winsock32.lib， 也可在stdafx.cpp里添加 #pragma comment(lib,\"wsock32.lib\")。一般来说, 这是工程的类型选择错误引起的.

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第五章 结论

本设计实现了一种软件无线电硬件平台的设计，设计采用了ARM+DSP的方案。实现了400-470MHZ射频通信功能。通过上述分析与测试， LT1801A发挥了RAM+DSP结合的优势，能够完整的实现软件无线电的应用，减小系统成本和降低系统功率。通过PC端的写频软件可实现不同频段，多通道的数字对讲系统。

本次毕业设计，对我充分地熟悉和掌握软件无线电的相关应用有很大帮助。同时，通过对整体程序框架的设计和研究，我对系统的设计、程序的运行流程、VC6.0编译中常见问题的解决及模块化编程各个模块间的通信有了很大的了解，对我以后的工作和学习都有很大帮助。

这次的毕业设计过程中遇到过许多问题，这些问题也都通过老师的指导和与同学的讨论得到解决，这也是个不断解决问题，知识积累的过程。虽然设计过程中遇到的很多错误都的到了解决，但难免还会有由于知识广度和深度不足而导致的问题的存在，希望个各位评委老师给予建议与指正。

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参 考 文 献

1. 杨小牛、楼才义，软件无线电原理与应用[M]，北京：电子工业出版社

2. Joe M，Software Radi08：Survey，Critical Evaluation and Future Directions．IEEE

AES Systems Magazine，April 1993：25—36 3. Kondo,Matsu0

and

Suzuki.Software.De6ned

Architecture

Concept

for

Telecommunication Information System．ICC 94． NY：IEEE Press，1994 4. Joe M，The Software Radio Architecture．IEEE Communicate— tons Magazine，

May 1995：26—38

5. 樊昌信，通信原理.第六版，北京：国防工业出版社，2009 6. 张毅刚，单片机原理及应用，高等教育出版社，2003 7. 康华光，电子技术基础（数字部分）第五版，高等教育出版社 8. 童诗白、华成英，模拟电子技术基础第四版，高等教育出版社

9. (美)JeffreyH.Reed等著；陈强等译.软件无线电：无线电工程的现代方法.人民邮电

出版社.2004

10. 肖维民、许希斌、朱 健， 软件无线电综述，清华大学微波与数字通信国家重点实验

室，北京I00084，2-5

11. (美)米托拉(JosephMitolaⅢ)著；赵荣黎,王庭昌,李承恕译，软件无线电体系结构：

应用于无线系统工程中的面向对象的方法

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致 谢

在本次的设计过程中，要特别感谢****老师的悉心教导培养，以及和我同组的邹吉兴、伍剑桥同学的良好合作。

论文在****导师的悉心指导下完成的。导师渊博的专业知识、严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严于律己、宽以待人的崇高风范，朴实无法、平易近人的人格魅力对本人影响深远。不仅使本人树立了远大的学习目标、掌握了基本的研究方法，还使本人明白了许多为人处事的道理，对知识，要学会尊重，学会敬畏，学会爱！本次论文从选题到完成，每一步都是在导师的悉心指导下完成的，倾注了导师大量的心血。在此，谨向导师表示崇高的敬意和衷心的感谢！在写论文的过程中，遇到了很多的问题，在老师的耐心指导下，问题都得以解决。所以在此，再次对老师道一声：老师，谢谢您！

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附录2: 英文文献SOFTWARE DEFINED RADIO

------SHREEKANT JOSHI

Research paper submission for TCOM 551 Program: MS Telecommunications FALL 2007 Table Of Contents

Abstract...............................................................3 Introduction...........................................................4 Definition.........................................................4 Features of SDR...................................................4 Scope of SDR......................................................6 Architecture...........................................................8 Receiver Characteristics..........................................12 SDR Receiver Elements.............................................12 Transmitter

Characteristics........................................................14 SDR Tansmitter Elements...........................................15 Conclusion ............................................................16 References.............................................................17

Abstract

The flexibility provided by the software allows a radio to interoperate with other devices using different wireless physical layer technologies, by simply calling the appropriate software. A mobile device equipped with a software would have access to a wide range of connectivity options including cellular, wireless LAN and satellite systems. This would not only enable seamless anytime, anywhere connectivity, but also provide users the flexibility of choosing from the available connectivity options to best suit their price to performance requirements. SDR technology can be used to implement military, commercial and civilian radio applications.A wide range of radio applications like Bluetooth, WLAN, GPS, Radar, WCDMA, GPRS, etc. can be implemented using SDR technology. This paper provides an overview of generic SDR features and its architecture. Introduction

Definition: Software-Defined radio (SDR) Forum [www.sdrforum.org] defines SDR technology as \"radios that provide software control of a variety of modulation techniques, wide-band or narrow-band operation, communications security functions (such as hopping), and waveform requirements of current & evolving standards over a broad frequency range.”

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In short, software modules running on a generic hardware platform of DSPs ( Digital Signal processor ) and general purpose microprocessors can implement radio functions such as modulation/demodulation, signal generation, coding and link-layer protocols. This helps in building reconfigurable software radio systems where dynamic selection of parameters is possible.

Features of Software Defined Radio: Regardless of the means by which the radio is reconfigured, a fully implemented SDR will have the ability to navigate a wide range of frequencies with programmable channel bandwidth and modulation characteristics. The following list outlines some of the possible dynamic characteristics of an SDR: • Multiband • Multicarrier • Multimode • Multirate

• Variable bandwidth • Ubiquitous Connectivity Multiband

The traditional radio architectures operate on a single band or range of frequencies. Applications like cellular communications, government and nongovernment agencies work on wide range of frequencies. A normal radio is designed to operate in one specified band. But a multiband radio can operate on two or more bands either sequentially or simultaneously. Multicarrier

A multicarrier also called multichannel radio can simultaneously operate on more than one frequency. This may be within the same band or in two different bands. This is generally seen in a base station that may be servicing many users at once or a user terminal that may be processing both voice and data on different carriers. Multimode

An SDR has the ability to work with many different standards and be continuously reprogrammed. Multimode implies the ability to process several different kinds of standards. Examples of standards are AM, FM, GMSK, and CDMA and many more.These modes may be implemented sequentially or simultaneously. Multirate

Multirate is closely related to multimode. A multirate radio is one that can process different parts of the signal chain at different samples rates, as in a multirate

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filter. It can also work in different modes that require different data rates. An example is a radio that can process GSM at 270.833 kSPS ( kilo Symbols Per Second ) or CDMA at 1.2288 MCPS ( Mega Chips Per Second ). This can also be done sequentially or simultaneously on different carriers. Variable Bandwidth

A traditional radio works in a fixed channel bandwidth with help of a analog filter such as an SAW ( Surface Acoustic Wave ) or ceramic filter. An SDR on the other hand uses digital filters where the bandwidth can be altered on the fly. Additionally, digital filters can compensate for transmission path distortion. Ubiquitous Connectivity

If the terminal is incompatible with the network technology in a particular region, an appropriate software module needs to be installed onto the handset (possibly over-the-air) resulting in seamless network access across various geographies. Further, if the handset used by the subscriber is a legacy handset, the infrastructure equipment can use a software module implementing the older standard to communicate with the handset.

Scope of the SDR: The public cellular network is a market oriented service. It is extremely sensitive to public demands. Consider the introduction of a new network standard in a particular domain. And suddenly the market response changes towards another standard which has different communication standard and signal processing process. In this case it would be beneficial for any manufacturing company to be able to respond quickly to such situations. Software defined radio systems have the potential to allow short time to respond to the changes in the market.

Wireless network operators face deployment issues while rolling out new services or features to realize new revenue-streams since this may require large-scale customizations on subscribers’ handsets.SDR technology supports over-the-air upload of software modules to subscriber handsets. This helps both network operators as well as handset manufacturers. Network operators canperform mass customizations on subscriber’s handsets by just uploading appropriate software modules resulting in faster deployment of new services. Manufacturers can perform remote diagnostics and can perform fixes just by uploading a newer version of the software module to consumers’ handsets as well in a base station.

According to Arnd-Ragnar Rhiemeier's article ' Modular Software-Defined Radio 'in EURASIP Journal onWireless Communications and Networking 2005:3, 333–342 “Critics generally claim that SDRs will always be notoriously power-inefficient

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and inherently overpriced, hence never prove competitive against carefully designed ASICs( Application Specific Integrated Chip ). This may be true indeed if the flexibility of SDR is unconditionally passed on to the end user in the form of “future upgradability”.

Considering the power consumption, inplementing SDR in mobile handsets would be diffcult as compared to implementing the same in base station.Additional drawbacks are higher processing power requirement and higher initial costs. Architecture:

Figure 1: Block diagram of a generic digital transceiver

The digital radio system consists of three main functional blocks: RF section, IF section and baseband section.

The RF section deals with up conversion from IF to RF and down conversion from RF to IF.

ADC/DAC blocks interface between the analog and digital sections of the radio system.The

ADC/DAC blocks perform analog-to-digital conversion and digital-to-analog conversion, respectively.

DDC/DUC blocks perform digital-down-conversion and digital-up-conversion, respectively.

Additionally it performs modulation and demodulation of the signal

The baseband section performs baseband operations (connection setup, equalization,

frequency hopping, timing recovery, correlation) and also implements the link layer protocol.

The DDC/DUC and baseband processor are implemented digitally in a SDR and they

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require large computing power. If the baseband section is implemented using ASICs, the function of the radio remains fixed reducing the flexibility of the radio. If DSPs are used for baseband processing, a programmable digital radio (PDR) system can be realized. In other words, in a PDR system baseband operations and link layer protocols are implemented in software. The limitation of this system is that any change made to the RF section of the system will impact the DDC/DUC operations and will require non-trivial changes to be made in DDC/DUC ASICs.

In comparison to that the software-defined radio (SDR) system is one in which the baseband processing as well as DDC/DUC modules are programmable. This is possible because of the availability of smart antennas, wideband RF front-end, wideband ADC/DAC technologies and ever increasing processing capacity of DSPs and general-purpose microprocessors.

In a SDR system, the link-layer protocols and modulation/demodulation operations are implemented in

c

software. If the programmability is further extended to the RF section (i.e., performing analog-to-9 digital conversion and vice-versa right at the antenna) an ideal software radio systems can be implemented. However, the current state-of-the-art ADC/DAC devices cannot support the digital bandwidth, dynamic range and sampling rate required to implement this in a commercially viable manner. Figure 2 shows a parameter-controlled (PaC) SDR where the control bus supplies parameters for the desired operation.

Figure 3 illustrates the architecture of software components in a typical SDR system. The system uses a generic hardware platform with programmable modules (DSPs, FPGAs,microprocessors) and analog RF modules. The operating environment performs hardware resource management activities like allocation of hardware resources to different applications,memory management, interrupt servicing and providing a

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consistent interface to hardware modules for use by applications. In SDR system, the

software

modules

that

implement

linklayer

protocols

and

modulation/demodulation operations are called radio applications and these applications provide link-layer services to higher layer communication protocols such as WAP ( Wireless Application Protocol ) and TCP/IP.

Figure 3: Architecture of software components of an SDR

Receiver Characteristics:

The most common of architectures for the receiver is the super-heterodyne architecture. This design allows good performance across large range of frequencies while maintaining good sensitivity and selectivity.

The receiver operates in Multicarrier Mode and uses an oversampled ADC with ample available bandwidth. An oversampled ADC is one in which the sample rate is operating beyond the requirement of Nyquist criterion, which states that the converter sample rate must be twice that of the information bandwidth.

Since an SDR may not have prior knowledge of the bandwidth of the incoming signal, the sample rate must be appropriately set high enough to sample all anticipated bandwidths. Current ADC technology allows high dynamic range bandwidths of up to 100 MHz to be digitized. With this much bandwidth, it is also possible to process multiple channels.

The typical available bandwidth is one-third the sample rate instead of the Nyquist one-half.

SDR Receiver Elements:

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Figure 4: Elements in an SDR receiver

The antenna is one of the weakest elements in an SDR as it has a small bandwidth around its center frequency and hence multiband operation can become difficult. The antenna also has to has to maintain a balance between impedance matching and link gain. But tuning the electrical length of the antenna is considered more important than impedance matching of the antenna.

Next in the signal chain is the band-select filter electronics. This element is provided to limit the range of input frequencies presented to the high-gain stage to minimize the effects of intermodulation distortion and strong out-of-band signals .

Most receivers require a low-noise amplifier or LNA. An SDR should ideally incorporate an LNA that is capable of operating over the desired range of frequencies. It helps in conditioning low NF and high IP3.

Mixers are used to translate the RF spectrum to a suitable IF frequency. Each successive stage also perform filtration of undesired signals that may have survived the mix-down process. The filtering should also be appropriate for the application. A traditional single-carrier receiver would generally apply channel filtering through the mixer stages to help control the IP3 requirements of each stage. Analog channel filtering is not possible in the case of a multicarrier receiver where the channel bandwidths are not known in advance.

Some receiver architectures utilize a quadrature demodulator in addition to, or instead of, a mixer. The purpose of the demodulator is to separate the I and Q components. Once they have been separated, the I and Q paths must maintain separate

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signal conditioning. In the digital domain, this is not a problem; in the analog domain, however, the signal paths must be perfectly matched, or I/Q imbalances will be introduced, potentially limiting the suitability of the system.

Figure 5: Structure of a SDR receiver

The local oscillator is used to generate the proper IF when mixed with the incoming RF signal.

Generally, a local oscillator (LO) is variable in frequency and easily programmable via software control using PLL or DDS techniques. There are cases where the LO may not require frequency hopping. One such example is for receiving multiple carriers within a fixed band. In this case, the LO is fi xed, and the entire band is block-converted to the desired IF. It often may be desirable to change the LO drive level to optimize spurious performance under a variety of signal conditions. Quite often the IF amplifier is in the form of an AGC. The goal of the AGC is to use the maximum gain possible without overdriving the remainder of the signal chain. Sometimes the AGC is controlled digitally or with analog feedback. Transmitter Characteristics:

Transmit functions for software defined radio (SDR) are also based on some form of super-heterodyne or direct conversion. The heterodyne option is best suited to single and multicarrier applications, whereas the direct conversion offers an excellent, low-cost solution for single-carrier applications. As integration technology improves, multicarrier direct conversion may become a possibility; however, such a transmit configuration requires sideband suppression that is about 15 dB better than the spurious requirements to prevent images on one side of the center frequency from overpowering a potentially weak carrier on the other.

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SDR Transmitter elements:

The components used for transmitter are the same as shown in the figure below.

Figure 6: Elements in an SDR transmitter

A digital signal processor (DSP) or baseband ASIC is used to generate the modulated baseband data. This data is fed either directly to a pair of baseband digital/analog converters (DACs) (I and Q) for direct RF modulation or to a digital processor responsible for digitally translating them to a suitable digital intermediate frequency (IF).

Depending on the application a FPGA or ASIC or a traditional mixer or modulator may be used employ a RF stage. If multiple channels are required, they can be synthesized on one chip. After translation, each of the channels can be summed together and interpolated to the desired data rate and then sent to a DAC. If desired, digital predistortion can be added in conjunction with the DSP to correct for distortion later in the signal chain.

Either a mixer or a modulator is used for frequency translation to the final RF frequency. If direct RF modulation employed, an RF modulator will be used. If an IF is used (either directly from a DAC or a traditional IF upconversion), a mixer will be used to translate to the final RF frequency. As with the receive mixer/demodulator, it may be desirable to change the bias levels or the drive level of the data or local oscillator (LO) levels to optimize distortion. Conclusion

The mobile technology has been evolving very rapidly. As new and more complex communication standards are developed transceiver architectures will also grow. New designs will increase the complexity and the cost. However, software radio technology aims to group these architectures and make them work on single platform . In the last decade semiconductor technology achieved impressive gains and now

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it is upto the SDR to futher increase the performance in terms of flexibility and efficiency.

There are two main issues are cost and power. Without low power, user devices will not be able to take full advantage of SDR technology. Despite these challenges, the current state of performance is more than sufficient for engineers and manufacturers to seriously begin to investigate the possibilities of SDR. References:

1) Chapter of Software Defined Radio from the Book, RF & Wireless Technologies by Bruce Fette.

2) EURASIP Journal on Applied Signal Processing

Software-Defined Radio—Basics and Evolution to Cognitive Radio Friedrich K. Jondral

3) A Real-Time GPP Software-Defined Radio Testbed for the Physical Layer ofWireless Standards R. Schiphorst F.W. Hoeksema C. H. Slump

4) (SDR) Forum [www.sdrforum.org]

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附录3: 中文翻译

软件定义无线电 SHREEKANT JOSHI

目录

摘要................................................. ................3 引言.................... .... ......... ..............................4 定义..................... .................. ......................4 SDR的特点..........................................................4 SDR的范围..........................................................6 结构..................... . .. ..... ...... ...... ...... ............8 接收器特性............. .... .... ...... ...... ...................12 SDR接收元件............. ...... ...................................12 发射机特性............... .......................... ..............14 SDR发射机元素............ ...... ..................................15 结论.... ................. ... ...... ...... ........ .................16 参考文献............................................ ..................17

摘要

软件所提供的灵活性允许无线电与其他设备使用不同的无线物理层技术进行互操作，通过简单地调用相应的软件。配备软件的移动设备将有机会获得广泛的连接选项，包括蜂窝电话，无线网络和卫星系统。此举不仅实现无缝随时随地，任何地方的连接，而且还为用户提供从可用的连接选项，选择最适合他们的价格性能要求的灵活性。

软件无线电技术可用于军事，商业和民用无线电应用。无线应用，如蓝牙，无线局域网，GPS，GPRS的雷达，WCDMA，范围广泛，可以采用软件无线电技术实现等。本文提供了通用软件无线电的特点及其体系结构概述。

引言

定义：软件定义无线电（SDR）论坛[www.sdrforum.org]定义SDR技术为“收音机提供软件控制的各种调制技术，宽带或窄带操作，通信安全功能（如跳）及波形要求在很宽的频率范围内的当前不断发展的标准。”

总之，一个通用的硬件平台的DSPs（数字信号处理器）和通用微处理器上运行的软件模块，可以实现无线功能，如信号的产生，调制/解调，编码和链路层协议。这有助于构建可重构的软件无线电系统动态参数的选择是可能的。

软件定义无线电的特点：无论以何种方式重新配置无线电，一个完全实现的SDR将有导航的能力，广泛的频率可编程信道带宽和调制特性。下面的列表列出了一些可能的动态特性的SDR：

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•多频段 •多载波 •多模 •多速率 •可变带宽 •无处不在的连接 多频段

传统的无线电架构上运行单频段或频率范围。宽的频率范围应用，如移动通信，和非机构的工作。一个正常的无线电设计在一个指定的波段操作。而是一个多频带无线电可以依次或同时操作两个或两个以上的频带的。

多载波

也被称为多载波多声道广播可以同时运行一个以上的频率。这可能是在相同的频带内，或在两个不同的频带。这通常被认为可服务于许多用户一次在基站或用户终端可处理语音和数据在不同的载波上。

多模

SDR具有工作能力与许多不同的标准，并不断地重新编程。多模意味着能够处理几种不同的标准。作为标准，可以是AM，FM，GMSK，和CDMA可以被实现许多more.These模式，依次或同时使用。

多速率

多速率与多模密切相关。多速率无线是一种可以处理的信号链中的不同部分在不同的采样率，像一个多速率滤波器。它也可以工作在不同的模式需要不同的数据速率。例如是无线电可以处理270.833 kSPS时（千符号每秒）或CDMA GSM1.2288 MCPS（兆每秒）芯片。这也可以依次或同时进行，在不同的载波上。

可变带宽

传统的射频工作在一个固定的信道带宽的模拟滤波器，如一个SAW（表面声波）或陶瓷过滤器的帮助。在另一方面一个SDR使用数字滤波器的带宽可以被改变上的苍蝇。此外，数字滤波器可以补偿传输路径失真。

无处不在的连接

如果终端与一个特定区域的网络技术不兼容的，适当的软件模块需要安装到手机（可能是在空中），从而无缝接入网络在不同的地理区域。此外，如果用户使用手机是一个传统的手机，基础设备可以使用一个执行旧的标准与手机通信软件模块。

特别提款权的范围：公用蜂窝网是一个面向市场的服务。它是公共需求非常敏感。考虑在一个特定领域的一个新的网络标准介绍。突然间，市场反应向另一个标准具有不同的通信标准和信号处理过程中的变化。在这种情况下，这将是有益的任何制造公司能够迅速应对这样的情况。软件定义无线电系统必须允许短时间来应对市场变化的潜力。

无线网络运营商面临着部署问题，同时推出新的服务或功能，以实现新的收入流，因

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为这可能需要大规模的自定义上用户的handsets.SDR技术支持空中上传用户手机的软件模块。这既有助于网络运营商以及手机制造商。网络的运营商canperform大规模定制用户的手机上只需上传相应的软件模块，从而更快地部署新服务。制造商可以进行远程诊断和上传较新版本的软件模块，消费者的手机，以及在基站可以进行修复。

根据与Ragnar rhiemeier的文章“模块化的软件无线电” 无线通信和网络2005:3杂志，333–342“评论家普遍声称，特别提款权将始终是出了名的功率效率低和固有过高，因此不能证明对精心设计的ASIC（应用专用集成芯片）上的竞争力。这可能是真实SDR的灵活性，无条件地传递给最终用户在“未来的可升级性”的形式确实可能实现。

考虑到功耗，实现SDR手机会困难相比，在基站实现相同。附加的缺点是较高的处理能力要求较高的初始成本。

结构

图1：一个通用数字收发器的框图 数字无线电系统由三个主要功能模块： 射频部分，中频部分和基带部分。

从中频上变频到RF和从射频到中频的下变频RF部分涉及。 ADC/ DAC模块之间的接口的模拟和数字部分的无线电系统。 ADC/ DAC块执行模拟 - 数字转换和数字 - 模拟转换。 DDC/ DUC块进行数字下变频和数字上变频。 此外，它的信号进行调制和解调 基带部分执行基带操作（连接设置，均衡

跳频，定时恢复，相关性），也实现了链路层协议。

DDC/ DUC和基带处理器实现数字在SDR，他们需要大量的计算能力。如果使用结构化ASIC实现基带部分，保持固定的无线电功能降低收音机的灵活性。如果DSP是用于基带处理，一个可编程的数字无线电系统（PDR）可以实现的。换句话说，在一个PDR系统的基带操作和链路层协议在软件中实现。本系统的是系统的RF部分所做的任何变更的DDC / DUC操作的影响，并且将需要ASIC的DDC/ DUC的非平凡的变化。

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在比较的软件定义的无线电（SDR）系统是一个基带处理以及DDC/ DUC模块是可编程的。这是可能的，因为可用的智能天线，宽带射频前端，宽带ADC/ DAC技术和不断增加的处理能力的DSP和通用微处理器。

在SDR的系统中，链路层协议和调制/解调操作在软件中实现。如果可编程射频部分（即进行模拟 - 数字转换和反之亦然天线）进一步扩展到一个理想的软件无线电系统可以实施。然而，目前国家的最先进的ADC/ DAC设备可以不支持数字带宽，动态范围和所需的采样率，这在商业上可行的方式实施。图2示出了参数控制（PAC）SDR的控制总线提供所需的操作参数。

图2：一个理想的SDR收发器。

图3说明了软件组件的体系结构的一个典型的软件无线电系统。该系统采用一个通用的硬件平台具有可编程模块（DSP，FPGA，微处理器）和模拟射频模块。运行环境执行硬件资源管理活动和硬件资源分配给不同的应用程序，内存管理，中断服务和硬件模块使用的应用程序提供了一个一致的接口。在软件无线电系统的软件模块，实现链路层协议和调制/解调操作被称为无线应用程序，这些应用程序的链路层服务提供给更高一层的通信协议，如WAP（无线应用协议）和TCP / IP。

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图3：SDR软件组件架构 接收机的特性：

最常见的结构的接收机是超外差架构。这种设计允许良好的性能在大的频率范围内保持良好的灵敏度和选择性。

接收多载波模式下运行，采用过采样ADC具有足够的可用带宽。一个过采样ADC是一个采样率超出奈奎斯特准则的要求操作，即转换器的采样率必须与信息带宽的两倍。

因为特别提款权可能没有输入信号的带宽的先验知识，采样率必须适当的设置足够高的样品所有预期的带宽。目前ADC技术允许高动态范围的带宽高达100 MHz被数字化。有了如此多的带宽，它也可以处理多通道。

典型的可用带宽是三分之一代替奈奎斯特采样率的一半。 软件无线电接收机的元素：

图4： SDR接收机中的元素

该天线是在SDR上最弱的元素之一，因为它有一个围绕其中心频率的带宽小，可调谐天线的电气长度被认为是比天线的阻抗匹配更重要。天线也已经到了阻抗匹配和链路增益之间保持平衡。但是调整比的天线的阻抗匹配，天线的电气长度被认为是更重要的。

接下来信号链中的频段选择滤波器电子。该元件被设置，以输入频率范围内呈现的高增益级的互调失真和带外强信号的影响减到最小。

大多数接收机需要一个低噪声放大器LNA。理想情况下，一个SDR集成的LNA，能够在所需的频率范围内操作。它有助于调理低NF和高IP3。

混频器是用来翻译到一个合适的中频频率的RF频谱。每个连续的阶段也进行过滤干扰信号缩混过程中可能存活。过滤也应该适用于应用程序。一般适用于传统的单载波接收机通道滤波，混频器的阶段，以帮助控制每个阶段的IP3要求。模拟信道滤波的多载波接

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收器中的信道带宽是在事先不知道的情况下是不可能的。

有些接收机架构利用正交解调器代替一个混频器。该解调器的目的是分离的I和Q分量。一旦他们被分离，必须保持的I和Q路径信号调理。在数字域，这不是一个问题，然而，在模拟域中，信号路径必须完全匹配，或将引入的I / Q失衡，潜在地了系统的适用性。

图5：SDR接收机的结构

本地振荡器被用于产生适当的中频混合时，与输入的RF信号。

一般情况下，本地振荡器（LO）频率是可变的，很容易使用PLL或DDS技术通过软件控制的可编程。有本振的情况下，可能不需要跳频。这样的一个例子是在一个固定频段接收多个载波。在这种情况下，LO为无线网络连接，固定的，在整个频带是块转换为所需的IF。它往往可能是希望改变LO驱动电平的信号条件下的各种杂散性能优化。

常常中频放大器是在一个AGC形式。的AGC的目标是使用可能的最大增益，而不会过度驱动信号链的其余部分。有时AGC控制的数字或模拟反馈。

发射机特性：

软件定义的无线电（SDR）的发送功能也基于某种形式的超外差或直接转换。外差选项最适合在单载波和多载波的应用程序，而直接转换为单载波应用提供了一个极好的，低成本的解决方案。随着集成技术的提高，多载波直接转换成为可能，但是，这样的发送配置需要的边带抑制比杂散要求更好的是约15 dB的强烈的潜在薄弱的载体上的中心频率的一个侧面上，以防止图像其他。

SDR发射机元素：

发射器使用的组件是相同的，如在下面的图所示。

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图6：SDR发射机的元素

一种数字信号处理器（DSP）或基带ASIC是用于生成基带调制数据。此数据可直接送入的一对基带数字/模拟转换器（DAC）（I和Q）的直接RF调制或数字处理器，负责数字把它们转换成一个合适的数字中频（IF）。

根据不同的应用程序的FPGA或ASIC或一个传统的混频器或调制器可用于采用射频阶段。如果必需多个信道，它们可以在一个芯片上合成。翻译后，每个信道可以被归纳在一起，和内插所需的数据速率，然后发送到DAC。如果需要，数字预失真可以被添加在与DSP以校正失真后信号链中的结合。

一个混频器或调制器用于频率转换的最终RF频率。如果直接射频调制，射频调制器将被使用。如果一个IF（可以直接从DAC或一个传统IF上变频），混频器将被用于转化为最终RF频率。由于与接收混频器/解调器，它可能是可取的变更，或偏置电平的驱动电平的数据或本地振荡器（LO）的水平以优化失真。

结论

移动技术已经发展非常迅速。作为开发新的和更复杂的通信标准的收发器架构也将增长。新设计的复杂性和成本会增加。然而，软件无线电技术的目的，是将这些架构进行分组，使他们的工作在单一平台上。

在过去十年中的半导体技术取得了不俗的收益，现在是高达特别提款权进一步增加灵活性和效率方面的表现。

有两个主要的问题是成本和功耗。没有低功耗，用户设备将无法充分利用SDR技术。尽管有这些挑战，当前状态的性能超过足够的工程师和制造商开始认真调查特别提款权的可能性。

参考文献

1) Chapter of Software Defined Radio from the Book, RF & Wireless Technologies by Bruce Fette.

2) EURASIP Journal on Applied Signal Processing

Software-Defined Radio—Basics and Evolution to Cognitive Radio

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Friedrich K. Jondral

3) A Real-Time GPP Software-Defined Radio Testbed for the Physical Layer ofWireless Standards

R. Schiphorst F.W. Hoeksema C. H. Slump

4) (SDR) Forum [www.sdrforum.org]

读书的好处

1、行万里路，读万卷书。

2、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。 3、读书破万卷，下笔如有神。

4、我所学到的任何有价值的知识都是由自学中得来的。——达尔文 5、少壮不努力，老大徒悲伤。

6、黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。——颜真卿 7、宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。 8、读书要三到：心到、眼到、口到 9、玉不琢、不成器，人不学、不知义。 10、一日无书，百事荒废。——陈寿 11、书是人类进步的阶梯。

12、一日不读口生，一日不写手生。

13、我扑在书上，就像饥饿的人扑在面包上。——高尔基 14、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 15、读一本好书，就如同和一个高尚的人在交谈——歌德 16、读一切好书，就是和许多高尚的人谈话。——笛卡儿 17、学习永远不晚。——高尔基

18、少而好学，如日出之阳；壮而好学，如日中之光；志而好学，如炳烛之光。——刘向 19、学而不思则惘，思而不学则殆。——孔子

20、读书给人以快乐、给人以光彩、给人以才干。——培根

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