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基于软件无线电的CDMA系统中基站接收单元的实现

菜鸟
2002-10-15 21:58:00    评分
软件无线电(Software Radio)是随着计算机技术、高速数字信号处理技术的迅速发展而发 展起来的。其基本思想就是将宽带A/D及D/A变换器尽可能地靠近天线,将电台的各种功 能尽量在一个开放性、模块化平台上由软件来实现。软件无线电的出现,使无线电技术由 以硬件为主的时代走向以软件为主的时代,事实上它是继模拟通信技术、数字通信技术之 后的第三代无线通信技术[1]。  由于受宽带天线、高速A/D及DSP等技术水平的限制 ,实现一个理想的软件无线电平台的条件目前还不具备。因此,现在对软件无线电的研究 ,一方面集中在上述关键技术的研究上。另一方面,更多的是在现有的技术条件下,研究 如何最大程度的实现软件无线电所要求的通用性和灵活性,将软件化、通用化的设计思想 体现到具体的应用实践中。  自从软件无线电概念提出以来,引起了各个领域的广泛关 注和研究。软件无线电的研究已不仅仅局限于最初的军事领域,也成为目前民用通信,特 别是移动通信领域研究的热点。由于现有的移动通信系统标准众多,新旧体制混杂,而且 通信技术发展日新月异,新的制式、标准不断涌现,使得软件无线电技术在移动通信系统 中有着重要的应用价值。移动通信系统中的基站设备,由于受功耗、体积的影响较小,因 而在现有的技术条件下易于采用软件无线电技术实现其部分功能。  CDMA蜂窝移动通信 系统以其频谱利用率高、频率规划简单、发射功率低、抗多径衰落性能好、越区软切换、 与模拟系统兼容等优点[2],引起了人们广泛的关注,在移动通信和个人通信的发展史上 产生了重要的影响,几乎所有的专家都认为CDMA将是下个世纪无线通信最重要的多址接入 手段。在CDMA基站中采用软件无线电技术除具有一般软件无线电系统的优点外,还具有以 下特殊优势:  (1)CDMA系统采用码型来区分不同的信道,所以它可以采用1小区复用, 即所有的蜂窝小区都使用同一载波频率,所有移动用户共享同一频段,其射频/中频处理 模块无需理想软件无线电系统所需的处理整个频带及灵活提取所需带宽信号的能力。   (2)CDMA系统是容量受限的系统,任何降低干扰的方法都可以提高系统的容量,而基于软件 无线电的CDMA系统,更易于采用最新的抗干扰技术、算法以提高接收设备的抗干扰性能, 使得整个系统具有易于升级和扩容的能力。2 基站接收单元设计  理想的软件无线电采 用宽带多频段天线、高速A/D、D/A转换器及高速的DSP/CPU完成传统无线电台的所有功 能。由于受现有硬件发展水平的制约,实现真正的软件无线电目前还不可能。尤其对于CD MA系统来说,其宽带特性更增加了后续DSP处理的难度。但是由于CDMA系统中所有用户共享 同一频带,因而大大降低了对射频前端及A/D器件的要求。以IS-95系统为例,其信道带 宽为1.25MHz,所有用户共享同一个信道,因而可以采用传统的射频前端完成对射频信号的 接收及射频到中频的混频。利用数字下变频器从采样数据中获得接收信号的基带信号,使 得DSP只需对基带扩频信号进行处理。在基带DSP的处理过程中,当同步捕获完成后,DSP对 宽带扩频信号的处理只包括解扩运算,而解扩后的信号则可以经过抽取滤波以降低信号速 率,使得后续的处理过程只需对低速率的数据信号进行运算。



关键词: 基于     软件     无线电     系统     基站     接收     单元     实现         

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