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虛擬無線電的概念是在Spectrum Ware項目的支持下提出來的。這個項目致力于建立一個理想化的無線電結構，充分利用工作站提供的資源。使這樣一個無線電結構不盡能提供豐富功能，而且還能以與眾不同的方式實現傳統的功能，這樣的一個理想話的無線電結構被稱之為虛擬無線電結構。用兩臺 PC 機仿真 DRM 發射機，信道和 DRM 接收機。就可以實時地對語音進行錄音、編碼調制、發送及播放等，為我國的中短波數字調幅廣播試驗提供了一個很好的演示平臺。
1 軟件無線電系統研究背景與現狀
無線電通信在社會生活、經濟發展和國防建設中發揮著極其重要的作用。近二十年來，隨著微電子技術、計算機技術、VLSI技術和軟件技術的飛速發展，無線電通信也經歷了卻日益增強；使用頻段由低到高，調制方式由AM ， FM到數字調制：多址方式由FDMA到TDMA，CDMA；傳遞信息由電報、語音發展到數據和多媒體。無線電通信技術，尤其是移動通信技術的迅猛發展。早在70年代末英國的Romsey公司為了研究解決頻譜擁擠問題的方法，制造了第一個軍用“軟件無線電”系統[2]。它工作在很低的頻率，在中頻對信號采樣后送入8085處理器，用軟件進行后續處理。受當時技術水平的限制，該系統結構復雜，造價昂貴，但它驗證了直接對低載頻信號進行采樣的可行性。
軟件無線電是對傳統無線電通信體系結構的一次重大革新。它使通信系統擺脫了硬件結構的束縛，在系統結構相對通用和穩定的情況下，可以拓展多種服務。因此，軟件無線電己成為解決不同體制之間互操作問題和開展多種業務的手段，具有巨大的商業和軍事價值。目前以美國和西歐為主導的各國都在積極地致力于軟件無線電技術的研究和系統的開發。
2 軟件無線電模型
理想中的軟件無線電平臺要由幾部分構成：RF模塊與天線子系統AlD/A模塊、由DSP芯片織成的高速處理模塊。
軟件無線電的基本思想是：直接對RF信號進行采樣，通過加載軟件模塊來實現所需的功能，包括以前由專用硬件完成的信道檢測、調制解調，以及編碼解碼等等。
3 DRM 系統的軟件模擬
DRM 使用 COFDM 技術，是 OFDM 調制與信道編碼的組合。所有的編碼音頻和相關數據，都均勻分配到多個相鄰載波上，而所有載波都在分配的傳輸頻道中。當前 30MHz 以下無線電廣播頻道帶寬為 9/10kHz。DRM 系統可用于：1標準帶寬，以滿足當前規劃的情況；2半帶寬（4.5/5kHz），允許與模擬調幅信號聯播；3雙倍帶寬（18/20kHz），在頻率規劃允許時可提供更大的傳輸容量。
系統的輸入基本上可分為音頻/數據信號和信息數據信號兩大類，各有其不同的用途，所以在信號處理上略有不同，應該根據信號和節目材料的類型，選擇適合的編碼參數，才能達到數字 DRM 系統的信號質量。主業務信道最終要加到信道編碼器中，其形成過程簡述如下只能傳送一套節目的單一性。
DRM 系統采用 COFDM 方案，其發射機是將語音和數據信息通過信源編碼變為數字信號，然后通過信道編碼有選擇地加入冗余保護，再通過 OFDM 調制、上變頻后發送到 DRM 廣播的 MW/SW 頻段。
DRM 接收機將接收信號下變頻為中頻信號，再進行同步、信道估計、信道解碼、信源解碼后得到原來的語音和數據信息。
4 DRM 系統的關鍵技術
信源編碼主要解決數據存儲、交換和傳輸的有效性問題，即通過對信源數據率的壓縮，力求用最少的數碼傳遞最大的信息量。
DRM 系統中應用了 SBR（頻帶恢復）技術，它是一種在低比特率下獲得完全音頻帶寬的音頻編碼增強方法，可與 AAC 和 CELP 聯合應用，構成目前能力最強的壓縮方法。使用 SBR 的目的是重建音頻信號中被編碼器丟失的高音段。為了更好地實現這個目的，需要在音頻比特流中傳送某些邊信息。SBR 可以將普通低比特率編解碼系統帶寬提高到等于或大于模擬 FM 音頻帶寬（15kHz）。在語音編碼時，SBR 還可以提升窄帶語音編解碼系統性能，給播音員提供 12kHz 的音頻帶寬，用于多語言廣播等。由于多數語音編解碼系統都是窄帶的，SBR 的重要作用不僅在于提高音質，而且可用于提升語音的清晰度和語音的可懂度。
OFDM 技術對頻率偏移非常敏感，這種頻率偏移是由于信道的多普勒頻移和振蕩器的不穩定，破壞了接收端各子載波間的正交性。頻率偏移會造成 ICI，而采樣時刻不準確的后果是 ISI，嚴重時接收機將完全不能識別調制在原信號中的信息。OFDM 系統對時域偏差的敏感性要比單載波系統好一些，但是，頻域上頻率的很小偏移卻會產生很大的誤碼率，因此，如何精確估計頻偏非常重要可以人為在發送端加一些輔助序列，使得接收端能夠基于最大似然法正確估計時域偏移和頻域偏移。
5 DRM 系統的虛擬無線電仿真
1992年5月，美國Mitre公司提出了軟件無線電的概念，即由硬件作為無線電通信的基本平臺，而把盡可能多的無線及個人通信的功能用軟件來實現。軟件無線電系統具有結構通用化、功能靈活、系統改進和升級方便，以及可對不同無線電系統進行互操作的優點，其優勢主要體現在以下幾點：
1.系統結構可實現通用，功能實現靈活，系統的改進和升級很方便；
2. 提供不同系統互操作的可能性；
3. 系統采用模塊化設計思想，模塊具有很強的通用性，能在不同系統間復用；
4. 一般而言軟件開發周期較短，能快速跟蹤市場變化，成本也會降低。
總之，本章在前面研究的基礎上，根據 DRM 標準，開發出了 DRM 系統虛擬無線電中頻仿真軟件，將DRM的COFDM基帶信號調制到中頻上，為DAMB發射機和接收機的實體設計，提供了一個很好的仿真與測試平臺。
軟件無線電是對傳統無線電通信體系結構的一次重大革新。它擺脫了硬件體系結構的束縛，是解決不同通信體制之間互操作問題和開展多種業務的最佳途徑，具有巨大的商業和軍事價值。開發虛擬無線電系統可以快速建立軟件無線電原型系統，促進對軟件無線電體系結構的深入研究，因而具有理論和實踐上的雙重意義。
參考文獻
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[5]束峰等，正交頻分復用通信系統的聯合同步算法，應用科學學報，20014年第 4 期
關鍵詞：無線電廣播；軟件無線電；計算機科學技術
隨著我國廣播事業的發展，數字化、網絡化、交互式的無線電廣播正在高速建設和發展中，軟件無線電技術就是在這種背景下得到了大規模的應用。隨著人們娛樂方式的多樣化，人們越來越重視娛樂方式的質量。無線電廣播的模擬信號往往不穩定且質量較差，不能適應現代人們的需要，因此數字化廣播才是出路。推廣數字化無線電廣播，就需要借助軟件無線電技術，對需要廣播的信息進行加工和優化處理。應用軟件無線電技術，可以對無線廣播設備的使用程度最大化，降低無線電廣播的成本，提高無線電廣播的經濟效益。
1軟件無線電技術簡介
軟件無線電技術是由硬件和軟件兩部分組成，缺一不可。在應用軟件無線電技術時，應先購置相應的硬件設備，并根據需要采購對應的軟件。
1.1軟件無線電硬件設備
由于無線電廣播的寬泛性，導致對軟件無線電設備的需求不同，自然也就有不同類型的軟件無線電硬件設備。通常來說，一套軟件無線電硬件設備包含有：數字變頻器、模擬前端設備、數字信號處理設備、寬帶設備等。這些設備構成了軟件無線電技術的基礎，在此基礎上構建的軟件無線電技術平臺，具有開放性、拓展性、兼容性強等特點，能夠適應多種軟件無線電技術標準，大大提高了無線電廣播設備的使用壽命。
1.2軟件無線電的軟件
在建立了無線電設備的硬件平臺后，就需要相應的軟件來發揮硬件平臺的作用。無線電廣播按照其播出內容、發送頻段、發送范圍的不同，需要采取不同的軟件無線電技術。軟件無線電技術是在無線通信協議的基礎上，通過軟件實現對無線電廣播的播送功能。應用軟件無線電技術，可以使無線電廣播的工作頻段、設備調制、數據類型、信息傳輸等功能，都由軟件無線電技術來實現。當無線電廣播因播送需要而需要升級時，不需要升級硬件平臺，只需要升級無線電廣播的軟件無線電技術平臺即可。軟件無線電技術的主要功能都是通過強大的軟件來實現的，因此在構建數字無線電廣播平臺時，為了保證通信質量，需要將軟件無線電技術的寬帶轉換器盡可能的靠近天線，以此提高通信質量。
2軟件無線電技術在無線電廣播中的應用
2.1與計算機科學技術相結合
現代的無線電廣播中的軟件無線電技術是和計算機科學技術緊密相結合的，尤其是計算機科學技術中的通信技術和軟件技術關系最為緊密。計算機的通信技術為無線電廣播提供了更為廣闊的傳播空間，在無線電廣播的傳統播送中，每增加一個頻段的播送，就需要增添相應的硬件設備和操作人員，給廣播事業帶來相應的經濟壓力。而現在使用軟件無線電技術，只需要依托計算機通信技術，就可以實現多頻段的播送。依托計算機通信技術的多頻段帶寬技術，組建軟件無線電技術的核心技術，可以大大拓展無線電廣播的頻段至1MHz-4GHz。應用計算機的軟件技術，可以為軟件無線電廣播提供更加強大的功能，增強無線電廣播對環境的適應能力。如當下數字化的廣播的實現，就離不開計算機科學技術中的軟件技術，通過軟件編程，實現了對無線電廣播信號的進程編制，以及實現了對其進行數字化的轉換。將無線電廣播信號轉化為數字信號后，不僅增強了信號質量，保證了廣播信息的安全，更增強了其傳輸距離和速度。在實際工作中，由于無線電廣播的實時性，需要及時的將無線電廣播轉換為數字信號，這就離不開軟件無線電技術中的DSP技術，但是DSP技術的處理速度與計算機的硬件有直接關系，因此在應用計算機科學技術時，要及時的更新計算機設備，才能使軟件無線電技術設備發揮出相應的功能。
2.2軟件無線電技術在DRM中的應用
DRM發射機是無線電廣播中常用的發射設備，通過DRM發射機，無線電廣播實現了信號的遠距離傳輸。隨著信息數字化時代的到來，一些研究機構開始對DRM實現數字化進行研究，在計算機科學技術的幫助下，借助網絡可以提升DRM的播放質量。但是在實際應用中發現網絡帶寬要比無線電廣播的帶寬小，這就導致了無線電廣播在借助網絡進行傳播時未必能夠達到預期效果。因此在無線電廣播中選擇網絡進行傳播時，需要使用到軟件無線電技術，增強網絡帶寬，實現全網絡的播送，從而達到無線電廣播預期的播送帶寬。在應用軟件無線電技術時，應考慮到DRM發射機的特性，即DRM發射機系統的獨立性，由于DRM在工作時會獨立完成信號的數字化，因此在使用軟件進行調制時，要考慮到這一特性，并為之設置相應的調制功能。使DRM發射機能夠具備調制、信號數字化功能，并能夠將轉換后的數字信號，再次放大并進行全頻段的信號播送。
2.3在接收系統中的應用
軟件無線電技術不僅可以應用于DRM發射系統，還可以應用于數字化接收系統中。在無線電廣播中，完成了信號傳輸后，便需要進行信號的接收。接收系統能否接收數字信號，并將數字信號轉換輸出是關鍵。在這一關鍵過程中，DSP系統發揮著重要的作用。當數字接收機接收到DRM發射機的數字信號后，接收機會將信號傳遞到射頻部分。并將數字信號進行轉換為播放設備可以播放的格式進行輸出。此時軟件無線電系統開始發揮作用，通過DSP模塊將數字信號先進行轉碼，轉換為本機兼容格式，然后再經由DSP進行處理為基帶信號，并根據接收裝置的播放設備，對基帶信號進行降頻處理，以便轉為數字信號。軟件無線電技術在這一接收和轉換的過程中，發揮著協調的作用，通過對預制的模塊進行功能調制，使無線電廣播系統的各個硬件按照一定的模式進行自動運轉，從而大大提高了工作效率，也使數字信號順利的輸出。但是這一過程的關鍵在于DSP系統所能發揮的作用，需要DSP系統能夠對龐大的基帶信號進行及時的處理和傳輸，才能保證數字信號的連續，對于用戶來說，才能提高用戶的使用感受。而對龐大的數據流進行處理時，若DSP系統不夠強大，處理較慢則會導致出現信號的卡頓，導致用戶體驗降低。因此要提高硬件設備，并做好軟件無線電系統的優化，降低對系統資源的占用，保證DSP系統在工作時能夠有充足的系統資源。
2.4大數據下軟件無線電技術的應用
在現代移動網絡高度發達，無線網也遍布社會之中，越來越多的用戶開始通過網絡接受廣播信號。在此趨勢下，無線電廣播也迎來了發展的機遇和挑戰，要想在新的市場競爭中勝出，除了依靠節目質量外，還需要擴大無線電廣播的播送范圍。通過軟件無線電技術，通過網絡可以實現更大范圍的播送。但是在無線網和4G網絡中進行無線電廣播信號的傳輸，需要考慮不同帶寬之間帶來的頻段問題，因此使用軟件無線網技術對信號數字化，以及通過DSP實現解碼就很重要。通過DRM發射和DSP接收，不僅能夠實現無線電廣播信號的單一傳送，更可以實現雙向互動，即聽眾和無線電廣播者之間的互動，大大提高了無線電廣播的互動性，提高了用戶的使用體驗，使得無線電廣播不再局限于廣播，通過當下熱門的App，為無線電廣播增加了新的功能，拉近了無線電廣播和聽眾之間的距離。
3結論
隨著軟件無線電技術在無線電廣播中的應用，無線電廣播事業將迎來一個發展的春天，為無線電廣播事業注入了新鮮的血液，使無線電廣播借助網絡這一介質，進行了更大規模和范圍內的傳播。在應用軟件無線電技術時，需要根據無線電廣播的特性，進行針對性的選擇。由此提高無線電廣播的開放性、兼容性和信息化水平。
參考文獻
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[2]席鶴鵬.關于數字廣播電視系統中的軟件無線電技術探究[J].電子制作，2015，4（7）：67-68.
關鍵詞：軟件無線電；數字信號處理；調制解調；數字廣播；世界數字廣播
軟件無線電是隨著計算機技術、高速數字處理技術的迅速發展而發展起來的，其基本思想就是將寬帶A/D/A變換器盡可能地靠近天線，將電臺的各種功能盡量在一個開放性、模塊化的平臺上由軟件來確定和實現。該平臺的調制方式、碼速率、載波頻率、指令數據格式、調制碼型等系統工作參數具有完全的可編程性
1 用軟件無線電技術實現衛星控制平臺
傳統的衛星測控平臺存在著性能不完善，調制方式、副載波、碼速率組態不靈活，體積偏大等問題。研制和開發通用化、綜合化、智能化的測控平臺，通過注入不同的軟件，實現對調制載頻、調制方式、傳輸碼速率等參數的改變，應用于各種軌道衛星平臺的遙測遙控任務。
軟件無線電技術正日益廣泛地應用于現代通信的各個領域。隨著A/D/A器件與DSP處理器的迅速發展，使得軟件無線電技術廣泛地應用于陸上移動通信、衛星移動通信與全球定位系統等。
用軟件無線電技術實現衛星控制平臺包括軟件無線電通用平臺的DSP技術和DSP實現信號調制和解調。其中軟件無線電通用平臺的DSP技術又包括 TMS320C6701 DSP芯片，DSP技術在軟件平臺中的應用，調制器與解調器。DSP實現信號調制和解調又包括信號調制，信號解調。
軟件無線電通用測控平臺是衛星測控平臺發展的方向，可以很好地解決原來平臺開發成本高、周期長、通用性差的問題。以新一代DSP芯片TMS320C6000作為軟件無線電平臺的核心，可以很好地滿足需要，且有較大的冗余度，利用升級。
2 用軟件無線電技術實現數字調幅廣播系統
數字廣播是繼調幅廣播、調頻廣播之后的第三代廣播方式，它的出現標志著廣播系統正由模擬向數字體制過渡。目前比較成熟的數字調幅廣播（DAB）技術被認為是近期發展的重點，基于軟件無線電技術的DRM系統，該系統就可以實現從當前的模擬廣播到數字廣播的平滑過渡。
從20世紀二十年代開始，商業廣播先后在美、蘇、英、德、法、中等國開播，在此后的近百年時間，廣播作為重要的傳媒工具，受到各國的重視。廣播無后經歷了中波調幅、短波調幅、調頻、調頻立體聲幾個階段。
盡管調幅廣播的帶寬只有9kHz或10kHz，音質無法與調頻立體聲相比，但是由于調幅廣播發展時間最久，全球標準統一，在任何地方購買的收音機在全球各地都能使用，接收工具簡單，而且可以方便地進行室內、外的便攜接收與車、船中的移動接收。因此至今它仍然是世界上使用最廣泛的廣播媒體。
由于調制廣播的競爭，音、視頻數字化的發展，傳媒手段的多樣化和九十年代開始的全球數字化浪潮，使許多廣播機構認識到，調幅廣播必須數字化才能適應競爭日益激烈的傳媒環境，紛紛開始了數字調幅廣播的試驗。
目前，歐洲和北美的一些國家均研制了DRM接收設備，這些接收設備更接近于專業接收設備，主要采用計算機插板方式，絕大多數的解調、解碼工作均由基于DSP和計算機CPU的軟件完成，它們具有便于軟件更新，可以方便適應不同標準和新業務，便于在線測試，可以方便地使用各種分析工具等優點。
我國在數字廣播領域與國際完全同步，國內已經有了類似的產品，水平與國外產品沒有明顯的差距。
DRM系統已基本成熟，即將進入實施階段。但是，一項新技術能否在全球推廣，技術本身的先進性與可行性雖是前提，卻遠非決定因素，市場條件和消費者的接受程度十分關鍵。歷史上已經有不少成功的經驗與失敗的教訓，DRM也把實施問題看作為嚴重挑戰。為使DRM取得成功，需要處理好三個關鍵性因素，即廣播機構/網絡運行者、接收機制造商與聽眾之間的關系。
為軟件無線電技術載體的軟件無線電電臺是“用軟件定義波段、調制方式、信號波形的電臺。信號波形由數字信號采樣產生，用寬帶的數模轉換器轉換成模擬信號，可能還要由中頻上變頻到射頻。類似地，接收機使用寬帶的模數轉換器獲得該軟件無線電電臺節點所有波段的信號。接收機用通用處理器上的軟件完成信號的提取，下變頻和解調。”（約瑟夫?米托拉給軟件無線電電臺做的定義。）
理想的軟件無線電電臺應該擁有在全頻帶工作的能力，具有極大的靈活性，任何功能的改變或增加都可以通過軟件升級來完成。由于實際條件的限制，比如寬帶前端射頻模塊的性能不夠理想、寬帶A/D/A的工作帶寬和采樣速率有限、DSP的處理能力不足、總線數據受限等，導致在目前的技術條件下無線實現上述理想軟件無線電系統。為了使得軟件無線電技術可以應用于實踐，就在理想軟件無線電系統的基礎上增加了若干限制條件，使得軟件無線電犧牲了一些靈活性，換來了可實現性。
軟件無線電技術一經提出就被認為是無線電領域的一場革命，近年來“軟件無線電”的思想已經滲透進入了儀器儀表、自動控制、信號處理等諸多領域。我國在這一領域的研究也得取了顯著的成果。
將軟件無線電技術與數字廣播技術結合在一起，對于數字廣播技術發展和數字廣播設備的推廣具有巨大的推動作用。
參考文獻
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關鍵詞:SDR3G DSPFPGA
中圖分類號:TN91文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973 (2010) 01-053-02
1無線電的發展歷程
無線電的發展過程是:模擬電路發展到數字電路;分立器件發展到集成器件;固定集成器件到可編程器件;小規模集成到超大規模集成器件;單模式、單波段、單功能發展到多模式、多波段、多功能;各自獨立的專用硬件的實現發展到利用通用的硬件平臺和個性的編程軟件的實現。20世紀80年代,隨著移動通信系統的領域的擴大和技術復雜度的不斷提高,為了克服技術復雜度帶來的問題和滿足應用多樣性的需求,特別是軍事通信對寬帶技術的需求,提出在通用硬件基礎上利用不同軟件編程的方法--軟件無線電,把無線電的功能和業務從硬件的束縛中解放出來。
在1992年5月在美國通信系統會議上,Jeseph Mitola(約瑟夫•米托拉)首次提出了“軟件無線電”(Software Defined Radio,SDR)的概念。1995IEEE通信雜志,出版了軟件無線電專集。同年美國軍方提出了軍用的Speakeasy計劃,即“易通話”計劃,這個計劃主要目標是設計美軍新一代無線電戰術電臺,這種電臺具有多種模式、多種速率、多種調制方式,多種接口方式和多種信息安全方式。軟件無線電在過去的幾年中從軍方的研究逐漸被民間商用移動通信領域所重視,特別是多頻段、多用戶、多模式兼容及互聯系統,對于未來移動通信技術特別是在我國3G通信之中的運用將會起到很關鍵的作用。
2SDR的概念、體系和特點
軟件無線電是在一個開放的公共硬件平臺上利用不同的可編程的軟件方法實現所需要的無線電系統。理想的軟件無線電系統是一種全部可軟件編程的無線電,并以無線電平臺具有最大的靈活性為特征。全部可編程包括射頻波段,信道接入方式和信道調制。
理想的軟件無線電主要由天線、射頻前端、寬帶A/D和D/A轉換器、通用或專用數字信號處理器以及各種軟件組成。理想的軟件無線電的組成結構如圖1所示:
圖1 理想的軟件無線電系統
SDR的特點
(1) 可重構性,即系統功能隨著需求而改變的能力。軟件無線電必須在軟件和硬件兩方面都支持系統重構,才具有通過改變所運行的軟件來定義系統功能的能力。
(2) 靈活性。即系統在不改變軟件和硬件結構的條件下,對可重構的適應能力。軟件無線電必須能夠被精確配置成各種不同的虛擬設備,還要支持不斷涌現的新技術和新功能。
(3) 模塊化。即將定義系統的各個任務分解為相互獨立的軟件和硬件模塊,這些模塊通過接口以邏輯的方式連接起來形成所需要的系統功能。
3SDR在3G中的關鍵技術及發展趨勢
3.1A/D轉換技術
軟件無線電的信號接收原理如圖2.天線接收信號經放大,濾波和混頻將射頻(RF)信號變換到中頻(IF),經過一級抗混迭帶通濾波后由A/D轉換器在中頻進行A/D轉換,在由數字下變頻器(DDC)將IF抽樣信號變換為DSP芯片可直接處理的數字基帶信號,DSP完成各種所需的信號處理,并將處理結果送至用戶終端。發射過程與此類似,DSP處理后的信號經插值處理變換到IF,再經過D/A轉換,IF/RF變換后由天線發射出去。
圖2基于軟件無線電的信號接收原理
根據Nyquist采樣定理:采樣速率至少是模擬信號最高頻率的2倍,才能保證原信號被無失真的還原。因此要求大輸入信號的帶寬需要A/D轉換器有很高的采樣頻率.另外,有多路信號間的遠近效應而要求A/D轉換器有很大的動態范圍和取樣精度。目前基于軟件無線電的采樣技術有:過采樣技術、正交采樣技術、帶通采樣技術、并行A/D轉換技術。其中過采樣技術不僅可以降低前級混疊濾波器,也可以有效提高A/D轉換的信噪比。而并行A/D轉換采樣可以有效提高采樣分辨率。
不管采用哪一種采樣技術,采樣頻率越高,可恢復的帶寬潛力越大。因此軟件無線電技術實現的難題和關鍵點就是A/D轉換器的速率和動態范圍。理想的SDR,A/D變換器的動態范圍應該在100-120db或者16-20位。最大輸入信號頻率在1Ghz和5GHz之間。但是以現在的技術發展水平,不可能達到這個要求。目前A/D轉換器的發展趨勢是低功率損耗的單片A/D轉換器,但是其分辨率的進步相對于采樣速率的進步要緩慢的多。但是隨著現代科學技術的進步,將超導和光采樣技術應用于A/D轉換器,已經成為未來的發展趨勢,其中“快速單通量”RSFFQ是最具突破性的一項技術,該技術基于超導基本量子機械特性,說明了離散的量化形式中存在著磁通。在該技術中,單磁通量子脈沖代表二進制值。因為一個完整的單磁通量子代表一個脈沖,所以這種技術的性能受到輸入信號最大轉速率的嚴格限制。因此可以通過對處理速度與分辨率進行折衷的方法來達到最佳技術性能。
3.2高速處理模塊DSP或FPGA
SDR能否有效實現取決于高速處理模塊的數據處理速度和精度。傳統的無線電設計可采用ASIC、DSP和FPGA器件的組合加以實現,而在軟件無線電設計過程之中 ,DSP、FPGA和ASIC之間的功能劃分也在發生變化。ASIC逐漸提供更多的可編程功能,而DSP和FPGA則開始具備ASIC的傳統處理功能,三者之間的界限正變得日益模糊。因此,設計人員在設計軟件無線電時,通常參照以下原則:(1)ASIC只需提供可以接受的可編程性和集成水平,通常即可為指定的功能提供最佳解決方案。(2)FPGA可為高度并行或涉及線性處理的高速信號處理功能提供最佳的可編程解決方案。(3)DSP可為涉及復雜分析或決策分析的功能提供最佳可編程解決方案。例如?北京艾科瑞德科技有限公司于2007年推出的應用解決方案FFT-SDR-V4。它采用了美國德州儀器公司最高運算能力的DSP和Xinlinx高容量的FPGA(2000萬門),解決了軟件無線電發展中的瓶頸技術―信號處理的運算能力問題。
FFT-SDR-V4高性能軟件無線電解決方案集成了4路實時信號采集通道(每個通道105M, 14bit)和2路信號生成通道(每路160M, 16bit);同時配備了2顆Xilinx XC4VLX60 FPGA(800-2000萬門)和TI TMS320C6416(1G)高速DSP芯片共同構成了高速實時信號處理單元;標準cPCI接口,兼容PCI2.2 64位/66MHz;6U標準尺寸;這些結構提供了強大的實時信號吞吐、處理和傳輸能力,是當今軟件無線電的最佳解決方案之一。
4SDR在3G中的應用前景
隨著近年來軟件無線電技術的高速發展和逐漸成熟,全軟件無線電將占據未來移動通訊系統的核心位置,因為它可以使系統開發者完全通過軟件來靈活地配置和升級無線通信系統,從而降低成本和更加快速地應對市場的變化,例如從EDGE 升級到EDGE Evolution。Octasic公司近期公布了它的首款基于軟件無線電平臺的GSM,EDGE 和EDGE Evolution 的基站收發機(BTS)解決方案Vcolla-BTS,該產品應用了該公司突破性的數字信號處理技術。而英飛凌科技股份公司近日與SkyTerra和TerreStar 網絡公司聯合宣布共同開發全球首款基于英飛凌的創新軟件無線電(SDR)技術的多制式移動通信平臺。這種突破性技術能夠讓用戶采用成本相當于陸地蜂窩移動通信終端的大眾市場手機,在北美地區隨時隨地建立通信?；赟DR技術的衛星―陸地手機,可支持多種蜂窩和衛星通信制式,其中包括GSM、 GPRS、EDGE、WCDMA、HSDPA、HSUPA和 GMR1- 2G/3G等。
SDR使得系統具有靈活性和適應性,能夠讓不同的網絡接口和空中接口共存,能夠支持采用不同空中接口的多模式手機和基站。隨著SDR和3G技術的不斷成熟,在不久的將來,新一代移動通信技術可以提供更有效的多種業務,最終實現商業無線網絡、局域網、 藍牙、廣播、電視衛星通信的無縫銜接并相互兼容。
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[3]陶然等.多抽樣率數字信號處理理論及其應用[M].北京清華大學出版社,2007.
[4]劉鳴. 智能天線及其應用[M]. 機械工業出版社,2007.
Sun Guangdong
（Daqing Radio Monitoring Station，Daqing 163311，China）
摘要： 軟件無線電是將硬件作為無線通信的基本通用平臺，用軟件實現盡可能多的無線通信功能。它被視為繼模擬和數字技術后的又一次電子技術革命。未來理想的網絡將是一個統一網絡，這個網絡會容納多種協議與標準，將對各種傳播環境與物理介質進行適應，還有更加開放的接口需要其來提供，所以軟件無線電將會有更加廣闊的發展前景。
Abstract: Software radio takes hardware as the basic common platform of wireless communications, and uses software to achieve wireless communications as much as possible. It is seen as another revolution in electronic technology following the analog and digital technology. Ideal future network will be a unified network which will accommodate a variety of protocols and standards, will adapt to the mass media and physical environment, as well as will provide a more open interface requires, so software radio will have a more broad development prospect.
關鍵詞： 軟件無線電 射頻天線 DSP數字處理 高性能總線技術
Key words: software radio；RF antenna；DSP digital processing；high-performance bus technology
中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）19-0170-01
0引言
在1992年5月的美國電信系統會議中美國科學家Joe.Mitola首次對軟件無線電（Software Radio）作了明確定義：將硬件作為無線通信的基本通用平臺，用軟件實現盡可能多的無線通信功能其具有開放性、靈活性的特點，它采用的是模塊化設計原則，其結構為開放的ISO/OSI體系，同時它也可編程、可移植，支持多模式、高速率、寬頻段的無線通信。
1軟件無線電面臨的技術挑戰
近些年，軟件無線電技術有了一定的發展，然而仍然存在很多技術難題，如射頻天線、DSP數字處理及高性能總線等問題?？梢哉f這些技術決定著軟件無線電的發展和實現。
1.1 射頻天線軟件無線電系統的理想狀態是天線部分應對整個無線通信頻段都有覆蓋，它的主要特點是頻率高、帶寬。我們能夠利用智能天線與多頻段組合式天線將其實現。智能天線的理念是：天線利用若干高增益的動態窄波束對多個用戶分別進行跟蹤，窄波束對準期望用戶，波瓣零點對準期望信號以外的干擾信號，從而得到最大的信干比。多頻段組合式天線是在全頻段甚至每個頻段使用幾付天線組合起來以形成寬帶天線。寬帶天線被視為是實現理想軟件無線電系統的最佳天線方案。近一些年發展的微機電系統器件被高度小型化，能夠當作小型開關來代替天線中體積大、成本高的真空繼電器、二極管及超寬帶場效應晶體管，是促使寬帶可重構天線設計得以實現的一項突破性技術。MENS技術的應用將使WB和UWB天線的體積和成本降低多個數量級。
1.2 DSP數字處理技術在軟件無線電發展中，DSP的限制作用已經成為瓶頸問題，DSP數據處理精度與處理速度和軟件無線電臺的實現與否有直接關系?，F在，數字信號處理及數字控制的方案大概包含：數字信號處理器（DSP）、可編程邏輯器件（FPGA）、可由參數控制的硬件電路、用戶定制集成電路（ASIC）。對于以上四種方法，可編程性能為DSP最高，后者依次降低，ASIC不具編程能力；運算速度則相反，以ASIC為最高，DSP最低；功耗以DSP為最高，ASIC最低。在軟件無線電的設計中，要綜合考慮器件性能和特點，構架可編程性能高、運算速度快、功耗低的系統。另外，虛擬無線電（Virtual Radios）也是可供選擇的一種方法，其思想是把高速ADC當作模擬和數字的接口，以高性能的工作站硬件作為處理器的核心。該方案就使用戶能夠對工作站的軟件與硬件加以運用從而對新的算法進行設計，而且能夠使系統結構的實驗方便地在工作站上進行。
1.3 高速總線技術總線資源也是在軟件無線電硬件平臺中，總線資源也是特別重要的，總線資源對數字器件之間傳輸數據的能力起著決定性的作用。若沒有足夠的總線的帶寬，那么整個平臺的處理能力將會受到嚴重影響。通用總線有VME總線與PCI總線兩種類型，在這兩種類型中，VME總線是軟件無線電的最佳選擇，因為它擁有最成熟的技術、具有最好的通用性、得到最廣泛的支持。然而，目前這兩種總線形式處理高速復雜系統的的能力比較緊張的問題凸現出來了。當前，一些公司已對專用總線類型進行了開發，而且在軟件無線電的通用硬件平臺上已經得到應用。比如加拿大Spectrum Signals Processing 公司開發的SONANO總線支持高于 400 Mbit/s的全雙工數據傳輸。設計中，估測總線能力需求時涉及到的方面有：硬件平臺上詳細的任務分配及整個系統的數據流量的分析，因此必須做認真仔細的考慮。
2無線電軟件的應用和優點
如今，軟件無線電的應用越來越廣泛，在蜂窩移動通信系統中軟件無線電的應用也是一個發展趨勢。如我國的第三代移動通信系統TD―SCDMA中就結合了軟件無線電、智能天線、全質量話音壓縮編碼技術與聯合檢測技術等新通信技術。蜂窩基礎結構以合適的軟件無線電技術為基礎，他可以利用安裝新軟件進行升級，這與配置新硬件相比更廉價、更迅速，同時也使得數字通信更迅速地進入市場，提高頻譜的利用率。在無線電監測系統中，軟件無線電的作用也越來越重要。在達到一定精度的前提下，與利用硬件來實現監測、測向等功能相比較，軟件無線電的能夠大大節省資金。例如，華日公司的小型監測系統則成功運用了軟件無線電技術。跟蹤新技術的能力是軟件無線電最大的優點。對于目前無線通信系統的技術，其應用與數字通信相比已經非常落后了。這在很大程度上是因為經費的問題與時間的問題，包括配置底層的基礎設備來完成特殊的空中標準設置。因為資金投入很大，不可能經常對設備升級，因此新技術應用大約會滯后10年。軟件無線電消除了需要預先定義空中接口標準的大量工作，它僅需要一個接口定義及應用程序接口。進而使軟件的運行可以在不同的操作平臺上進行，而且使無線電設備可以對必要的軟件進行下載。理想中的軟件無線電還能夠適用于任意一種調制器、編碼器、指定信道帶寬的射頻信道協議。
3結束語
軟件無線電是現代計算機技術、超大規模集成電路和數字信號處理技術在無線電通信應用的產物。軟件無線電的通用性和靈活性決定了它的發展將在一定程度上決定或改變無線通信發展的方向，它將使無線通信具有更大市場價值和發展前景。
參考文獻：
[1]NNakajima,RKohno, SKubota．Research and Developments of Software-Defined Radio Technologies in Japan[J]．IEEE. Commun. Magazine,2001，(8)：146-155．
[2]J Mitola．The software radio arichitecture[J]．IEEE Mag.，1995，(5)：26-38．
關鍵詞：軟件無線電；信道化；技術研究
無線通信技術經過了長期的發展之后得到了迅猛的發展，如今無論是在軍用還是民用技術上，各個頻段的系統和模式都得到了改進，為人們提供了多樣服務，滿足各種需求。對于無線通信的頻段和模式的研究也沒有停止過，如軟件無線電的開放體系結構等，硬件的軟件工作平臺等，相關研究者對如何使系統功能具備更好的靈活性和適應性進行了論證和研究。
1.軟件無線電概述
軟件無線電是將硬件作為無線通信的平臺，將無線和個人通信功能納入到平臺中，使得不同的信息能夠通過不同體制的通信網加以傳遞，實現信息的互聯互通，經過長期的發展，從最初的模擬信號發展到當代的數字信號、移動信號，其展現的優勢主要包括，能夠實現系統的結構的通用，功能的靈活應用，改進和升級系統得到了保證，不同的通信系統之間可以進行良好的具有復用性的通信。軟件無線電將對硬件的依賴轉變到獨立通信，具有很好的復用性。
軟件無線電的關鍵技術是具有計算密集型等特點的。與數字和模擬信號的轉換以及計算速度、運算量等方式相關聯，總體目標是建立通用的可編程的硬件平臺，在平臺中，多種信號波形和傳輸形式得到了不同的軟件模塊的互聯互通的幫助，對需求進行了最大限度的滿足。一個軟件接收機可以適應多種信號傳輸協議和調制波形，能夠靠近天線，靈活處理軟件。從當前的軟件無線電的關鍵技術的內容來看，主要包括了開放式的總線結構、寬帶多頻段的天線，高速率的才有那個精度，高速度的信號處理標準，數字變頻濾波以及二次采樣，系統的數字處理運算等。
2.軟件無線電基礎理論
對于軟件無線電研究的基礎思想，是利用天線的射頻模擬的信號，進行數字化的天線感應。將計算機的數據流進行信號處理后，得到關于軟件的各種功能的可擴展性和環境的適應性。軟件無線電要面對的往往是對模擬信號的采樣，對軟件無線電的基本理論基礎要涉及采樣定理，包括帶通信號。帶通信號的采樣定理允許在一個頻帶上進行不同頻帶的信號的混疊。在需要對中心頻率的帶通信號進行采樣的同時，要先對抗混疊濾波器進行采用。
軟件無線電覆蓋的頻率范圍可以采用中頻采樣的方法進行數字化的覆蓋.這種方法是將模擬的中頻信號進行數字化，然后在體制的范圍內作出超外差的接受，經過改變頻率的數字化信號的方法，保證信號中心的頻率是固定的。
對于軟件無線電中的數字信號的交換理論的研究：實信號的頻譜一般具有共軛的對稱性。實行的正負分量是對稱的，但是相位的分量是缺失的，由正頻部分和負頻信號形成信號往往不會丟失信息和產生虛假信號，但是正頻得到的信號是含有正頻能量的，被稱為復信號。
真實的窄帶信號可以用解析信號來進行表示，解析主要用于數學的分析，得到的結論是要實現階躍的濾波器是較難的。但是在基帶信號的作用下就較為容易，對于模擬方法實現窄帶信號的正交交換，缺點在于需要兩個正交的本振信號進行虛假信號的制作。
數字混頻的正交交換需要先將模擬信號進行數字的形成，然后將兩個正交的本振序列加以相乘，得到數字低通的濾波。
3.軟件無線電信道化技術的研究
軟件無線電接受平臺的軟件，可以通過編程進行接受，必須先指導信道的信號，然后采用被動性的技術搜索到監視設備，對持續時間短的突發跳頻等進行全概率接受。當今的數字化信道技術已經不需要對信號條件進行驗證，其具有高信號的保真度和靈敏度，并且可以利用信號處理能力消除脈沖的重疊。
在實際環境中，利用到的雷達信號是十分密集的。多的可以達到數百萬個，同一時間內出現如此多的信號，需要很廣的頻率覆蓋范圍，因此需要對任務量進行后期的信號處理，并且提高信號處理后的準確度和精確度，因此就要對接受的頻率信號進行信道化的處理，采用正交和雙通道的數字接收機，加上并行的信道化電路，稀釋信號的密度，處理和接受雷達信號。將信號從高頻轉變到零中頻，保證信號的特征信息。
信道化接收機屬于電子截獲接收機，用戶通信信號和雷達信號的街區，截取率高，靈敏度高，能夠實現超寬帶的動態偵察，還能對多個信號進行截獲。
數字信道化是將數字信號均分為多個頻帶信號進行輸入，采用采樣數據分解的方法，將多路低速率的數據進行采樣，輸出對應不同的頻帶。使用到的設備包括多相濾波器、頻譜搬移器等等。
使用數字式信道化的接收機是射頻分割信道等放在濾波器內，成為電路易于處理的頻帶，將信號數字化，編程數據有產生頻率信息傅里葉變換。
對于信道化的信道搬遷，使用數字濾波器濾除所有的鄰道的干擾后，使用信道化功能，對數字的信道化濾波進行解決。將無限通信中的硬件和高速數據流不匹配的情況，降低射頻采用的頻率，處理軟件無線電的帶寬的問題，提高不同信號的適應性和采樣率，在相同的工作頻率范圍內的盲足的數量上進行減少，減少簡化的系統設計，對頻率高的射頻信號進行采樣，應取得較低的變頻率，避免采樣量化的信噪比的產生。
隨著采樣速率提高，后續信號的處理可能出現速度跟不上的問題，因此采用同步解決條算法可以計算技術吞吐率的數量，解決吞吐率較高的問題。例如采用降速處理的方法，轉換數字的變頻技術，使用數字下變頻技術處理多速率的信號。
4.軟件無線電中的信道化技術展望
軟件無線電系信道化技術一直是通信領域研究的熱點和難點，高效地實現信道化過程是統和寬帶數字接收機的關鍵技術之一，得益于濾波器組等相關技術的發展，包含了在接收帶寬內的單個或多個相互獨立的子帶信號，涉及的內容包括：單通道信道化技術、多通道信道化技術、采樣率轉換的高效結構等等，基于GoertZel濾波器的改進結構圍繞軟件無線電中的信道化技術，通過與寬帶數字將存在的混頻序列的頻點位置相對固定的問題加以解決，用于提取號以便于后端的基帶處理。未來的發展，對于軟件無線電的信道化技術來說，首先是要分析了解現有的寬帶數字下變頻典型結構，比較分析變頻多相濾波結構實現混頻，提高實時處理速度，并針對用G0ertzel濾波器程，發現新結構的運算量，其提出了一種先抽取、后濾波的方法，從而可以直接獲得精確調諧。由典型結構的器材，其中M為抽取因子，對混頻序列的調諧頻率進行多相濾波高效結構以及接收盲區的不足的分析，通過與現有高效結構的比較，針對子帶信號具有不同帶寬和任意位置分布的情況，提出了基于非均勻濾波器組的信道化方法來完成任意分布的、不同帶寬的子帶信號的信道化接收，通過與并行單通道數字下變頻技術的比較，可以發現：該方法具有較低的運算復雜度和硬件復雜度。
結合新結構具有適中的硬件復雜度，利用所設計的幾乎完全重構濾波器組，使得重構信號的誤差控制在很小的范圍。實現了多標準的寬帶衛星鏈路，設計高效的原型濾波器中子帶信號的動態接收和盲信道化接收，獲取混頻序列頻點位置的靈活性。
嘗試采用FPGA和DsP等器件，將改進的clc濾波器和內插多項式濾波器，并嘗試從硬件上實現信道化結多通道接收，用不同的方法來確定所需設計的濾波器組的子信道數目，更好地實現無理數的采樣率轉換。
針對濾波器存在的不足，提出一種改進的Rs濾波器新結構，在獲得好的通阻滯特性的前提下獲得具備多模式、多標準的通信能力，結構強調高度的調制濾波器組的信道化方法，簡化不同的非均勻濾波器組的設計方法，來完成非均勻分布的、不同帶寬的子帶信號的信道化接收。
關鍵詞：SDR；汽車無線電；DRM
自Joseph Mitola于20世紀90年代初提出了軟件無線電(sDR)的概念以來，它一直是人們關注和研究的焦點。SDR為無線應用的設計者解決了很多問題。大多數這類問題與無線廣播為了實現全球運作必須支持的標準數量有關，并且，同樣重要的是，與支持這些多重標準的成本有關。
本文說明多重標準車用數字無線電接收機概念如何應用于七種數字無線電標準：數字調幅廣播(DRM)；DRM+；數字音頻廣播(DAB)；DAB+；地面數字多媒體廣播(T－DMB)；高清調幅廣播(HD－radio AM)；高清調頻廣播(HD－radioFM)。
在可行并且高效的情況下，接收機使用針對每個數字無線電標準的完全嵌入式軟件來實施數字信號處理技術，如濾波、解調、同步、糾錯等。
sDR作為一個協處理器與汽車DSP系列配合使用，可用于超高品質的AM／FM接收和音頻后處理。專用汽車DsP可提供高集成、強大、經濟的模擬與數字解決方案，尤其適合汽車行業應用。配合汽車DSP系列的協處理器概念如圖1所示。
協處理器概念加上高效數字無線電接收方案，使汽車DSP經過實際驗證的高性能AM／FM接收性能進一步得
到擴展，可提供高性能、靈活、高效的SDR并支持相同數字無線電標準的多個接收機，用于背景掃描、多音頻，數字應用和視頻應用。
數字調幅廣播
數字調幅廣播(DRM)是一種適合30MHz頻率以下的中、短、長波數字無線電系統。它具有近FM的音響品質，以及數字傳輸使用方便的特性，在AM方面的改進也很突出。
DRM系統采用編碼正交頻分復用(cOFDM)技術。所有由數字編碼音頻產生的數據以及相關的信號數據均被分發，以跨越大量緊密排列的載波進行傳輸。所有載波均包含在傳輸信道中。采用時間和頻率交織的方法來減輕多徑干擾所造成的衰減。OFDM和編碼的各種參數均可以更改，使DRM可以在很多不同的傳播環境中順利工作。
DRM的最大比特率是72kbps。
DRM系統利用MPEG-4高效高級音頻壓縮(HE-AAC+v2)，以低數據率提供高音頻質量。此外，碼激勵線性預測編碼(cELP)和諧波矢量激勵編碼(HVXC)語音壓縮算法則以更低的數據率提供僅語音編程，如圖2所示。
DRM+
DRM+表示DRM的后續開發，它是波段Ⅰ和波段Ⅱ(FM波段)中數字無線電傳輸的標準。并且，OFDM可提供高效頻譜利用和無干擾移動接收。憑借其95kHz帶寬，DRM+適合歐洲使用的100kHzFM模式，因此可以在波段Ⅱ的各個頻段中傳輸。
最大有效數據率高達每多路186kbps。采用MPEG-4 HE－AAC+音頻壓縮可以將最多4種不同的音頻流，包括另外的數據服務，甚至是視頻流集成到一個DRM+多路復用器上。該系統的總體視圖與DRM的相同，即DRM+可“平穩”集成到DRM中。
數字音頻廣播
在20世紀80年代晚期設計數字音頻廣播(DAB)系統時，最初有五個目標：提供CD品質的無線電廣播；提供優于FM的車內接收品質；更有效地使用頻譜；允許通過電臺名稱而不是頻率來調諧；最后是允許傳輸數據。
均源于DAB的DAB+和T-DMB已經集成了MPEG-4 HE-AAC+v2音頻壓縮和帶額外交織的Reed－Solomon糾錯編碼技術。
DAB+
DAB和DAB+之間的主要差別在于，DAB數字無線電廣播采用MPEG-2 Audio Layer Ⅱ音頻壓縮技術，而DAB＋采用MPEG－4HE-AAC+V2音頻壓縮技術。
HE-AAC+v2是AAC核心音頻壓縮的擴展集。此擴展集結構允許使用三個依賴于比特率的選項：普通AAC，用
于高比特率；AAC和頻譜帶復制(sBR)，即HE-AAC，用于中比特率；AAC、SBR和偽立體聲(Ps)，即HE-AAC+v2，用于低比特率。
每個音頻超幀都在能夠實現重新配置同步與管理的五個連續邏輯DAB幀中傳送。
源自原始系統Rs(255、245、t=5)的Reed-Solomon RS(120，110，t=5)截短碼應用于每個音頻超幀的110字節部分，以生成一個錯誤保護包。外部(解)交織器可被120列的區塊(解)交織器視為一行。DAB+系統的框圖如圖3所示。
T－DMB
根據ETSI EN 300 401標準，T-DMB也是基于傳統的DAB傳輸系統。這意味著通過向現有DAB系統增加一個T－DMB視頻編碼器，DAB傳輸即可用于T－DMB傳輸。由于在同一個系統上提供T－DMB和DAB，因此T－DMB設備不僅可以接收T-DMB多媒體服務，還可接收DAB音頻服務。
T－DMB針對音頻服務使用比特分片算術編碼(BsAc)或者HE－AAC＋v2音頻編碼，針對視頻服務使用高級視頻編碼(AVc)，針對交互式數據相關服務使用二進制格式場景(BIFS)。
高清廣播
[關鍵詞]軟件無線電；QAM；調制解調
中圖分類號：TN915.05；TN791 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）30-0099-01
在新興的數字調制方式之中，軟件無線電應用的最為典型的調制解調信號就是QAM（正交幅度調制解調）。QAM的優點很多，如：抗干擾能力強、能夠保持較小的頻帶占用率、能夠充分利用帶寬、具有強大的信息傳輸速率，由于具有以上諸多優點，使得系統效率獲比之傳統方式明顯提高。已經被有線衛星通信、電視網絡、數字微波通信等頻帶資源十分有限的領域泛采用。我們來看一下在軟件無線電中實現QAM技術的特點和理論依據。
一、QAM調制實現研究
QAM （正交幅度）調制的一般表達式為：
y（t）=Amcosωt+Bmsinωt，0≤t
其中由兩個相互正交的載波構成，每個載波被一組離散的振幅{Am}，{Bm}所調制，所以稱這種調制方式為正交振幅調制。式中，T為碼元寬度，m=1，2，…，M。M為Am和Bm的電平數。
QAM中的振幅Am和Bm可以表示成如下形式：
Am=dmA （1-2）
Bm=emA （1-3）
上式中，A是固定的振幅，（dm，em）由輸入數據確定。（dm，em）決定了已調QAM信號在信號空間中的坐標點。QAM調制框圖見圖1-1。
在調制過程中，輸入數據經過串并變換后分為兩路，分別經過2電平到L電平的變換，形成Am和Bm。為了抑制已調信號的帶外輻射，Am和Bm還要經過預調制低通濾波器，才能與載波相乘，最后將兩路信號相加就可得到已調QAM輸出信號。QAM是同時對載波的幅度和相位聯合調制的一種方式，是一種多進制的調制系統，即MQAM。MQAM信號時域表達式可寫為：
s（t）=Ang（t-nTs）cos（ωt+n），n=1，2，3…，M （1-4）
調制后要發送的信號信息包含在載波的幅度An和相位n內。
一般常見的MQAM有16QAM、64QAM，對于M=4的4QAM和正交相移鍵控（QPSK）是完全相同的。對于M大于4的多進制相移鍵控方式（MPSK），信號點是等間隔均勻分布在一個同心圓周上的，而多進制正交幅度調制（MQAM）中，信號點是均勻的分布在整個平面上的。16PSK和16QAM星座圖的比較見圖1-2，圖中a）為16PSK星座圖，圖中b）為16QAM星座圖。從圖中可以看出MQAM中相鄰信號的間隔大于MPSK中的信號間隔，即相鄰信號之間的干擾小，所以MQAM系統比MPSK系統的抗干擾能力更強。
二、QAM解調實現研究
軟件無線電的所有功能部分幾乎都用軟件來實現，解調也在其范圍之中。數字相干解調的方法一般被使用在軟件無線電的解調之中。下面簡要說明QAM解調的數學過程。
信號表達式：
s（n）= amg（n-m）cos（ωn）+ bmg （n-m）sin（ωn） （2-1）
式中：am，bm=1，2，…M。
QAM解調通過對信號進行正交分解，得到同相分量和正交分量：
同相分量：
XI（n）=amg（n-m） （2-2）
正交分量：
XQ（n）=bmg （n-m） （2-3）
對同相、正交兩路信號進行多電平抽樣判決，即可恢復并行數據，再經過并串轉換后可得所傳輸原始數據流。
QAM信號解調具體流程見圖4-3。
QAM信號解調過程中，在接收端，輸入信號與本地恢復的兩個正交載波信號相乘后，經過低通濾波，多電平判決，L電平到2電平轉換，再經過并串轉換就可得到輸出數據。
通過上文的分析和介紹，就可以在制作軟件無線電的過程中根據數學模型進行軟件無線電的程序編寫工作，實現軟件無線電的調制和解調工作。
參考文獻
[1] Walter Tuttlebee. 軟件無線電技術與實現[M]. 楊小牛，鄒少丞，樓才義，等，譯. 北京：電子工業出版社.2004：1-122.
