[發(fā)明專利]一種軟件無線電平臺及使用方法

在審

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• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112543029A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設計）人: 穆曉曦;曾卓;劉明凱;王瑞
• 申請（專利權）人: 重慶兩江衛(wèi)星移動通信有限公司
• 主分類號: H04B1/00
• 分類號: H04B1/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 張超

本發(fā)明公開了一種軟件無線電平臺，屬于無線電傳輸領域。平臺包括基帶混頻模塊、處理模塊、外部處理模塊，基帶混頻模塊由基帶信號處理器構成，基帶混頻模塊先將射頻信號轉換成數字基帶信號，然后將數字基帶信號轉換成基帶射頻信號并將基帶射頻信號交由處理模塊進行處理；處理模塊由中央處理器構成，處理模塊完成基帶射頻信號的處理以及復雜的配置操作，且將大容量基帶射頻信號傳輸給外部處理模塊進行處理；外部處理模塊用于大容量基帶射頻信號的處理，并將處理后的結果反饋給處理模塊，同時可對信號進行外部儲存。本發(fā)明還公開了一種軟件無線電平臺的使用方法。本發(fā)明解決了現有無線電平臺存在的不可在線編程、擴展性差、體積大、功耗高等問題。

技術領域

本發(fā)明涉及無線通信領域，具體涉及一種軟件無線電平臺及使用方法。

背景技術

信息化社會發(fā)展到今天,人類社會已離不開通信,尤其是無線移動通信(如GSM、CDMA手機)的普及程度在幾年前是不可想像的,各種新的通信手段、通信體制的出現為人們的生活、工作帶來了極大的便利。隨著各種新標準、新協(xié)議的不斷發(fā)布,無線系統(tǒng)制造商和通信服務提供商不得不做出響應,通過系統(tǒng)升級,以保持其技術的先進性,不斷為用戶提供高質量的通信服務(1G、2G、3G和4G)。但是,如此反復的重新設計和硬件的不斷更新?lián)Q代,不僅成本高,浪費資源,而且給最終用戶也帶來諸多不便。所以,無論是服務提供商還是最終用戶都越來越關注能經得起時間考驗的無線通信系統(tǒng),而不是像現在的系統(tǒng),隨著技術的發(fā)展,不斷地面臨被淘汰、廢棄的尷尬境地。軟件無線電(Software Defined Radio，SDR)就是在這樣的背景下誕生的、能經得起時間考驗的無線通信系統(tǒng)。

簡單而言,軟件無線電是指采用固定不變的硬件平臺,通過軟件重構(升級)來實現靈活多變的通信體制和通信功能的無線電系統(tǒng)。軟件無線電硬件平臺的特點是通用、標準化、模塊化,以及對信號波形的廣泛適應性；軟件無線電的核心是其駐留在DSP或FPGA或ASIC內部的功能軟件,這些軟件是可升級、可重構的,以適應不同的技術標準、接口協(xié)議和信號波形。近幾年,軟件無線電在微電子技術的帶動下,取得了前所未有的快速發(fā)展。

目前而言，在通信系統(tǒng)的實驗教學和科研工作中，一般使用軟件仿真的方法檢驗通信算法的正確性、合理性以及運行效率等，但是缺少一個底層開放、自主可控，能夠實現不同理論算法的實際的實驗平臺,而且從全頻段來講，現存的SDR平臺存在可編程性差、體積大功耗低，運行效率慢等缺點。因此設計和建立一個通用的軟件無線電平臺是當今無線通信領域急需解決的重大問題，基于該通用平臺可為科研工作提供理論研究和算法驗證的條件，可以為通信類課程教學提供軟硬件教學實驗環(huán)境。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是不可在線編程、擴展性差、體積大、功耗高，目的在于提供一種能夠解決上述問題的軟件無線電平臺及使用方法。

本發(fā)明通過下述技術方案實現：

一種軟件無線電平臺的使用方法，包括以下步驟：

步驟一：射頻接收端將接收到的射頻信號經放大和濾波處理后與互為正交的兩路本振信號混頻，然后在進行數模轉換產生同相和正交兩路數字基帶信號并經由傳輸給射頻輸出端；

步驟二：射頻輸出端將數字基帶信號進行數字濾波、模數轉換、模擬濾波、混頻和放大處理后產生基帶信號并傳輸給處理模塊進行處理；

步驟三：處理模塊接收到由混頻模塊傳輸產生的基帶信號后，對信號進行調制解調和濾波處理，具體的FPGA模塊完成小容量基帶信號的處理，大容量基帶信號通過高速接口傳輸至外部PC進行處理；

步驟四：將處理后的的結果反饋到RAM模塊，由RAM模塊完成配置工作。

用到了零中頻方法對接收的外部信號進行處理，所述零中頻方法為：