业务尤其适合不对称业务由上表可以看出,采用不同双工模式的移动通信系统特点与通信效益是不同的。模式的移动通信系统中上下行信道采用同样的频率,因而具有上下行信道的互惠性,这给模式的移动通信系统带来许多优势。的关键技术由于采用了智能天线同步软件无线电联合检测等先进技术,使得设备的频谱利用率大大提高,系统容量增大,基站射频功率大幅度下降,单基站的设备成本降低,系统建设费用下降,因此分摊给用户的费用也随之下降,用户将得到很大的实惠。双工方式能使用各种频率资源,不需要成对的频率,便于频率安排适应不对称的上下行数据速率传输,根据业务量大小可自动调整上下行时隙宽度,特别适用于数据业务上下行工作于同频带,对称的电波传播特性便于使用智能天线等新技术,达到提高性能和降低成本的目的系统设备成本较低。与相比较,无高收发隔离的要求,可使用单片来实现收发信机,设备费用比方式降低。智能天线技术把天线阵与高速数字信号处理技术相结合,运用波束成形技术为每条码道提供个天线波束,能动态地跟踪用户,确定其位置。智能天线增益高,可扩大小区覆盖范围,减少多址干扰,增加通信容量。由于双工方式的上下行链路使用相同的工作频率,能充分发挥智能天线的优势。软件无线电技术的终端完全可用软件无线电来实现基带处理,可极大地降低终端的成本和功耗,可有效解决专网应用特殊终端专用芯片的用量小价格下不来的矛盾,可用软件无线电来满足各种特殊应用需求。联合检测技术把个时隙中传输的多个用户信号与多径信号起处理,能精确地解调出各个用户信号。同时智能天线与联合检测技术综合使用,可降低发射功率,提高接收灵敏度,增加系统容量,减少系统内部干扰,并能有效克服多径传播带来的干扰。接力切换技术这也是目前其它系统所没有的。该系统能利用所获得的移动用户位置信息,实现接力切换,其优点是避免般软切换过程中所占用的大量无线资源及频繁切换,显著提高系统容量和效率。同步技术自动调整各个用户发射信号的时间,使上行信号北京邮电大学出版社,陈祝明软件无线电技术基础高等教育出版社,赖玉强,王甲琛软件无线电的体系结构及其关键技术武警工程学院学报,杨小牛,楼才义,徐建良软件无线电原理与应用北京电子工业出版社,吴启晖,莫永成第三代移动通信系统中的软件无线电技术移动通信,朱东照,罗建迪,等无线网络规划设计与优化北京人民邮电出版社,目录摘要引言的发展的优势的关键技术软件无线电概述软件无线电的概念软件无线电的体系结构软件无线电的硬件平台软件无线电的软件平台软件无线电的关键技术对软件无线电技术的需求系统中软件无线电的国内外研究软件无线电在中的功能实现软件无线电技术在的应用软件无线电与不对称数据业务的实现基于软件无线电的智能天线技术在中的应用终端基带模块中软件无线电的实现移动终端的基本结构基带模块的硬件方案基带模块的算法流程结论致谢参考文献第三代移动通信系统中的软件无线电技术研究摘要软件无线电技术是第三代移动通信系统中的核心技术之。特有的双工模式使得数字信号处理量大大降低,软件无线电把系统的功能模块用数字信号处理技术实现软件化,实现了系统整体的可编程性。二者将相互融合相得益彰。采用软件无线电技术必定会使拥有中国自主知识产权的第三代移动通信标准具有更强的竞争力。本文从系统和软件无线电技术的发展入手,重点论述在通信系统中的软件无线电技术的应用。关键词软件无线电的国际标准,随着产业的发展日益引起通信行业的重视。的发展和软件无线电技术的应用是密不可分的,二者的融合对改变我国移动通信产业现状,提高移动通信产业的自主创新能力和核心竞争力具有十分重要的意义。的发展的优势国际电信联盟提出的第三代移动通信系统,目前提交了多种技术候选方案,而其中最有影响的三种技术方案为包括日本的和欧洲的美国的以及中国的。而相对的其他标准而言,具有其独特的优势,因此更为引人注目。在标准比较方面,具有的主要优势是采用时分双工模式,有效支持不对称业务频谱分配灵活,不需要占用成对的上下行频谱,方便频率分配管理部门进行频谱的规划成本低,无收发隔离要求,可以使用单片射频集成电路实现收发信机低码片速率,频谱利用率高可与移动通信系统兼容。其中是种通信系统的双工方式,在移动通信系统中用于分离接收与传送信道或上下行链路。模式的移动通信系统中接收和传送是在同频率信道即载波的不同时隙,用保证时间来分离接收与传送信道而模式的移动通信系统的接收和传送是在分离的两个对称频率信道上,用保证频段来分离接收与传送信道。在频率规划方面,我国频率规划中的,以及共频段用于模式,对于模式上下行各分配了的频段,上行占用,下行占用,共,从频段的分配上体现了国家对于模式即的重视。而美国也为模式预留了的频段,作为标准中惟使用模式的标准将独享这频段。表给出了三种标准的主要技术特性表三种标准的主要技术特性信道间隔接入方式单载波带宽直接系列扩频多址接入单载波直接序列扩频多址接入时分同步多址接入双工方式码片速率基站同步方式异步不需同步为可选择同步需同步主从同步,需调制方式向前向后向前向后向前向后帧长切,引言随着计算机通信技术微电子技术的发展,无线通信技术经历了从单工通信到双工通信模拟通信到数字通信到以及系统通信固定通信到移动通信的快速发展历程。但现代的无线通信系统仍存在许多局限性互不兼容的多种通信体制的并存造成互联的困难不同制式的存在造成信源编码与解码信道调制与解调加解密网络协议通信组网等方式的差异不同频段的使用既造成频率资源的紧张又造成相邻频道间的干扰越来越严重移动环境的动态范围的非优化,导致物理层上处理器的不灵活等。软件无线电作为实现通信的新概念和新体制,为解决上述问题提供了技术的支持。它被视为继模拟和数字技术后的又次电子技术革命,是当今计算机技术超大规模集成电路和数字信号处理技术在无线电通信中应用的产物,是目前国内外的研究热点。,时分同步码分多址接入,其中是,码分多址访问技术。它作为目前主流标准中惟由我国自行提出并具有知识产权现各种功能。由于微电子技术的限制,芯片的处理能力尚无法完成中频部分的处理,但在通过下变频之后,可由完成整个基带部分的处理。移动通信的终端如图所示。交换机收发信机控制音频硬件逻辑测试调试数据模拟基带数字基带图移动终端的典型结构图中部分完成无线信号的收发功能,模拟基带部分完成和的变换及控制接口等,数字基带部分则完成移动通信系统的通信协议的软件运行,实现其各种功能。数字基带部分的基本体系结构是以多个可编程处理器为基础的。基带资源必须同时支持实时通信与用户交互式多媒体应用。因此,为了处理大量的数据,系统对芯片的消耗将大为增加,达到以上。通信时,根据处理器的负荷与环境的需求不同,可采用多个芯片。此时,将不再是个固定的嵌入式处理器,它将开始呈现出许多类似于通用处理器的特征。它要求具备诸如超高速指令缓冲存储器和内存管理单元等功能,而且,为了实现动态任务管理,它还需要个实时操作系统。在增加了大量的处理资源后,为了降低系统的功耗,必须设计合理的终端体系结构。首先,要使处理资源和算法相适应,在需要混合使用通用型和资源的时候,应该让完成信号处理任务,并用完成控制任务其次,可以将芯片与附加的可编程的协处理器起使用,既提高系统效率,而又不失灵活性。以为核心的软件无线电的硬件平台作为移动通信终端的主要特点硬件耗费低。由于多个信道的基站可以建立在相同基本设置的硬件上,这样就简化了设计过程,降低了生产和维护费用。软硬件升级简单。当协议变动或是加入个新功能时,只需要对新的软件进行下载,降低了维护和更新费用。硬件的升级也比较简单,只需要将具备新功能的插板插入底板中而不需要改变现有设备。通用性强。以为核心的软件无线电结构支持所有主要协议。该硬件平台为所有的通信协议提供了统的平台,而不必为个特殊协议设计专门的平台。基带模块的硬件方案芯片具有很高的性能,其理论定点运算能力为,是功耗最低的之,功耗低于。因此,可以采用多块芯片并行处理的办法来实现的基带模块。基于的软件无线电功能模块,如图所示。功能模块的的硬件结构主要由片,片和接口适配电路适配反变换,再经过译码,数据与信令的分离,就得到了原始发送信息。其算法流程如图所示。算法中应注意的问题结构中上下行算法处理的时间限制分别取决于扩频算法和联合检测算法,这两种算法的处理过程和数据传输的时间必须在系统的个时隙时间内完成,即。这样当下个时隙的数据送来处理时,上个时隙数据己经处理完毕,二者就不会发生冲突。在多处理器并行处理的软件实现方案中为了提高处理速度可用定点数取代浮点数,但可能会导致运算精度降低,那么可以在精度要求高的运算中采用位的中间量。接受滤波联合检测和共同实现解调去交织速率适配反变换信道解码数据与信令分离下行算法流程发送滤波上行算法流程扩频加扰调制交织速率适配信道编码信令加入数据小区初搜上下行同步图基于的基带模块的软件结构结论软件无线电是门跨学科的研究领域,它涉及电子技术通信原理网络技术软件技术信息科学和数字信号处理理论等学科它有极大的灵活性,对通信网络整个电子领域都有极大的适应性。我国提交的方案要想得到推广,应该在软件无线电技术的应用上更加广泛和灵活,在智能天线技术芯片处理速度软件编程能力及信源信道联合编码技术方面要有很大的发展和突破,才能赢得用户的认可。软件无线电技术在通信系统中的应用,可以克服微电子技术的不足。通过软件方式,灵活完成硬件专用的功能。通过加载不同的软件,实现不同的业务功能,支持采用不同空中接口的多模手机和基站,还可以通过对软件的升级来实现系统功能的增加。总之,软件无线电的发展将加快第三代移动通信系统标准的实际应用。致谢在论文完成之际,衷心感谢我的导师杨磊老师对我的指导和教诲。他广博的学识深
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