软件无线电论文范文文献 与探析软件无线电在短波通信中的运用有关论文范文文献

这是一篇与软件无线电论文范文相关的免费优秀学术论文范文资料,为你的论文写作提供参考。

探析软件无线电在短波通信中的运用

短波通信已经成为人们生活中不可或缺的一种技术,它以10-30 赫兹的波长作为信息传递方式,具有信息量大,信息传递速度快等优势.无线电是短波通信的核心技术之一,通过地传导和电离传导两种方式传播和接收信号.通常地传导可用于近距离信号传播,而电离传导则主要用于中远距离信息传播.在以往的短波通信设置中,由于未采用软件无线电技术,其性能受到限制.而基于软件无线电技术的短波通信系统应用,降低了短波的使用频率,一方面实现了数据系统的数字化,提供了良好的平台,进而形成了多功能、多元化的短波系统,提高通讯效果.笔者对无线电的优势及其在短波通信中的应用过程进行了如下分析.

一、软件无线电的优势

1.1 灵活性能好

软件无线电具有较高的灵活性和适应性,可以适应短波通信中的负载数据差异,在不同类型、不同大小的数据下完成信息传递工作,并且传递效率高,干扰因素小,因此其在短波通信中的应用具有必然性.

1.2 功能丰富

软件无线电以数字信号进行信息处理,其对数据的翻译、整理能力均较以往提高.且软件无线电应用于短波通信后,还间距信号收集、信号跳频、宽带模拟和通信协议等功能,更好的满足了短波通信的需求.

1.3 开放性能好

软件无线电技术处于发展之中,其技术性能不断完善,其在各个领域的应用也在不断的完善.此外,从短波通信应用中,无线电技术的适应性逐渐提高,采用模块化处理方式后,相互分散的模块能够以总线式的连接方式实现连接,并且其核心技术在不断更新和完善之中.

二、软件无线电技术下的短波通信系统设计

软件无线电技术在多个领域具有应用,是未来发展的一种必然趋势.在短波通信系统中,无线电技术提高了系统的灵活性、开放性.通过无线电顶层设计来完成通信设备的体系结构设计,从而实现系统硬件与软件的可移植性,其功能强大,信息共享程度高.首先,硬件之间相关互联.其次,软件具有多频段调整模式,符合现代通信需求,干扰因素小.作为短波通信系统的核心软件,无线电短波系统处理平台主要分为三个部分.分别为负责波形组间功能区分的波形开发部署管理软件、负责数据收集、发送和模拟信号发出的硬件平台以及负责硬件资源描述与封装的软件平台,其中软件平台是其核心,是无线电短波通信功能实现的基础.在具体的描述过程中需要使用逻辑软件,并且要在这些设备上加载一些不同的软件,实现对多种波形的控制.

2.1 软件无线电硬件平台架构

模块化使软件无线电的基本特征之一,在软件平台设计过程中,模块化的实现在硬件系统和软件系统中均有所体现,并且涵盖了多个功能模块,硬件模块的设计需要形成一个整体,并且在硬件容量提高的同时满足信号覆盖的要求.无线电的模块化延长了短波通信设备的使用寿命,尤其是针对硬件平台的使用.其中硬件模块主要分为总线模式、流水模式和交换结构三种模式,不同的结构其特点和作用上具有一定的区别,其中总线模块的耦合性较低,但扩展能力则强于另外两种模块,在一般设计中,硬件平台主要包括了主控制模块、波形处理模块和RF 收发三大模块,并且可以设置为多频段、多模块的分布式信号模式.波形处理模块是系统平台的核心,主要包括AD/DA 板和基带处理两个部分,可处理不同速率的波形,并对不同波形具有良好的支撑作用.基带处理板主要结构为多片DSP+FPGA 架构,主要用以控制数据传输.RF 接收模块以二次变频模块的分段模块接收方式输出,变频方式上,第一中频为80MHz,而第二中频的频率为70MHz,目的是增加干扰信号与接收信号之间的频率差,降低系统的干扰.RF 接收模块采用一分六、一分三的宽带高速射频开关,可用于通信系统的电路通道选择,并可以兼容不同频率的波形,形成宽窄不同的波形,增加系统的业务范围.另外,FPGA 可编程单元是系统的主控制器,肩负着本振芯片的寄存器配置、频率变化切换监控和锁定检测等工作,也就是完成不同信号的转换和链接.同时,FPGA 可编程单元还需要对系统的工作状态进行评估,对供电结构进行分析和优化,保证用电合理与用电安全,总之,该编程单元是软件无线电短波通信系统中不可或缺的一部分,是主要的硬件设施.

2.2 软件无线电软件架构的设计

在操作系统、中间件等技术的发展,软件无线电技术的层次感更加明显.基于软件平台主要分为6 个层次,主要是板级支持包、网络协议栈、接口服务层、操作系统层、CORBA 中间件层、核心框架层和应用层.通过多层次的平台构架设计实现了系统的智能化控制,比如波形之间的互通互联性更强,波形开发无需对底层数据交换了解,而是采用现有组件形成对波形的重构,实现可移植和可重构的代码.笔者将软件无线电平台SCAOE 的设计过程为例对无线电短波通信系统的构建进行分析,其中其硬件部分与软件部分的设计要具有相互关联性,以SCA 兼容为出发点进行主模板OE 和运行OE 的设计.

在设计过程中,SCA 波形集成的开发环境还应以波形设计流程为基础,提高应用波形的可移植性与可重用性,代码可以在相关技术下自动生成.此外,设计过程中需要针对波形逻辑代码进行编写和测试,采用进DSP 与FPGA 编译的成型文件与框架容器代码之间进行融合,使波形生成合理,并且高效.但是,SCA 集成并非标准的波形规范,或者说在设计中不具有相关规范,因此其设计主要应用于无线电软件短波通信部署与管理中.

对于无线电软件设计而言,实现波形组件化开发使其主要任务,这一过程中需要一个重要软件,主控制模块.在设计中可以以固定节点为中心,实现系统的运行,并加载SCA下的操作环境.其中,软件系统波形开发可以采用组件化的方式进行,如在QPSK 波形设计中,可以设置编码和解码两个阶段,通过不同的参数、操作环境的设计,使其生成自适应频率.如依赖属性、吞吐量等,正确选择所有未部署的芯片,在目前的设计中,FPGA 和DSP 都是依靠这样方式来选择芯片,选择编码组间可以实现代码的输出功能,而自适应选频则帮助其实现其解码过程.

三、软件无线电短波通信应用与发展

软件无线电短波通信应用广泛应用于工业、军事以及人们的日常生活中,随着无线电短波技术的开发,其应用范围将越来越广泛.在军事上的应用尤为突出,可以出短波无线电技术打破了以往通信限制,增加了大量的短波电台,在恶劣环境下的通信能力增强,在技术上实现了不同类型电台之间的融合与互通,进而提高通信效率.这一技术在世界范围内均有广泛的应用,例如美军使用的Speakeasy(易通话),就是一种战术通信设备,其主要目标是研制三军通用多频段无线电台,工作频率范围为2 ~ 2000MHz.与以往的电台相比,其兼容性更高,目前可以兼容15 种军用电台,且能够与其中的4 台电台通信.短波软件无线电技术在发展过程中,还能够与3G、4G 等网络技术相结合,目前我国已经开始实现多功能无线电电波传输,相关技术已经开始试用并取得不错的效果.与硬件模块化相比,软件无线电同样需要模块化过程.但是由于在设计过程中缺乏标准的接口,使以往的设计过程存在诸多不合理,抗干扰能力差,且成本较高,研究周期延长,因此继续对软件无线电短波通信系统进行研究和分析,以提高其设计技术.

此外,短波自适应技术将成为这一时期的主要技术,通过该技术实现对通信信号的即时探测,从而调节设备参数,增强通信效果.目前,短波技术可以将各地的探测结果进行分析后上传至计算机等设备,在军事等行业均可以应用.短波自适应技术采用自动旋转的工作频率.避开干扰波长,保证通信的稳定性.实时选频技术与信道评估技术相结合可以进一步的降低无线电短波通信干扰,在两项技术的结合过程中,电离层的传输和干扰情况可以通过即使信号来进行判断,并探测接收到的信号处理信道效果,从而选择最佳的工作频率,保证信号处于最稳定的传输状态.

目前,这类技术主要包括两类:其一是自适应频率管理系统,该系统可在短时间内完成全频段的探测与扫描,将频率干扰因素等情况进行报道,它与探测系统和通信系统组成完整结构,利用收发双方可靠呼应技术保证了线路的质量,自动线路建立,从而保证了短波通信频率随信道条件变化而自适应地改变,信号始终在最佳信道上进行传输.随着科技的发展,对于信道干扰的处理技术将出现,并且将降低传输过程中的损耗,降低多径影响,保证通信信号的稳定性与可靠性.

四、总结

短波通信已经渗透到人们生活中的各个角落,在其技术实现过程中,软件无线电技术是基本支撑.软件无线电技术以其核心技术易实现,功能强大,安全性高等特点在短波通信中广泛应用.未来,这一技术将进一步被开发,其在各个领域中的应用也将不断的扩展.笔者从技术本身入手,阐述了其设计过程,并简单分析了其应用,为软件无线电的应用和进一步的完善提供了理论基础.

软件无线电论文范文结:

适合软件无线电论文写作的大学硕士及相关本科毕业论文,相关软件无线电开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。

1、毕业论文用什么软件写

2、软件技术毕业论文

3、电子杂志制作软件

4、论文免费查重软件

5、软件论文

6、常用工具软件论文