基于SoC的無(wú)線調(diào)頻廣播數(shù)字中繼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、軟件無(wú)線電(Software Defined Radio，SDR)是一種無(wú)線電廣播通信技術(shù)，是一種基于軟件定義的無(wú)線通信協(xié)議。在構(gòu)建多頻、多模式以及多功能無(wú)線通訊設(shè)備的問(wèn)題上軟件無(wú)線電提供了有效的、安全的解決方案。隨著無(wú)線通信與芯片技術(shù)的迅猛發(fā)展，軟件無(wú)線電的概念開(kāi)始廣泛流行。但在軟、硬件處理上SDR需要極高速的性能，所以純粹的SDR并沒(méi)有在實(shí)際的產(chǎn)品中得到廣泛的應(yīng)用。本文所采用的AD9361射頻捷變收發(fā)器，在真正意義上將SDR概念廣泛

2、應(yīng)用于實(shí)際產(chǎn)品中。
　　本文搭建了由射頻捷變收發(fā)器AD9361和ZYNQ片上系統(tǒng)(System On Chip，SoC)組成的軟件無(wú)線電收發(fā)信機(jī)。使其能夠接收調(diào)頻廣播信號(hào)，將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字中頻信號(hào)進(jìn)行處理，然后將處理后的信號(hào)再進(jìn)行發(fā)射。接下來(lái)由相同的收發(fā)信機(jī)進(jìn)行接收，從而組成了無(wú)線通信數(shù)字中繼系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)頻廣播信號(hào)的盲區(qū)覆蓋。無(wú)線數(shù)字中繼器較于傳統(tǒng)通信系統(tǒng)中頻段的改變是利用模擬電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的，信號(hào)處理是由硬件電路完成的

3、，而基于SoC技術(shù)的無(wú)線電系統(tǒng)由軟硬件協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)的方法，使系統(tǒng)性能更容易滿(mǎn)足用戶(hù)需求，具有更好的靈活性和通用性。
　　無(wú)線調(diào)頻廣播數(shù)字中繼系統(tǒng)由若干個(gè)軟件無(wú)線電收發(fā)信機(jī)組成，彼此間通過(guò)無(wú)線傳輸信號(hào)。由于片上系統(tǒng)中接收天線和發(fā)射天線距離較近，發(fā)射信號(hào)會(huì)耦合到接收端與原始的廣播信號(hào)一起被接收，產(chǎn)生自激現(xiàn)象，使得整個(gè)系統(tǒng)不能正常工作。因此，如何實(shí)現(xiàn)接收信號(hào)和發(fā)射信號(hào)的區(qū)分，這是目前系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中面臨的主要問(wèn)題之一。本文提出了三種可行性方

4、案：有線傳輸技術(shù)，自適應(yīng)濾波技術(shù)和數(shù)字變頻技術(shù)。并對(duì)有線傳輸技術(shù)和數(shù)字變頻技術(shù)進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)合收發(fā)信機(jī)本身的特點(diǎn)，確定采用數(shù)字變頻技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn),有效地解決了在實(shí)際應(yīng)用中遇到的自激現(xiàn)象的問(wèn)題。
　　在軟件無(wú)線電收發(fā)信機(jī)中，數(shù)字上下變頻器是位于高速A/D、D/A和基帶信號(hào)處理模塊之間關(guān)鍵的數(shù)字信號(hào)處理模塊。本課題采用軟件無(wú)線電的思想，以及模塊化的設(shè)計(jì)理念，利用先進(jìn)的面向模型的開(kāi)發(fā)工具，采用一種基于軟件無(wú)線電的高速數(shù)字收發(fā)信機(jī)中的上下變頻