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《基于并行a／d结构的软件无线电中频接收机》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、基于并行A／D结构的软件无线电中频接收机第8卷第19期2008年10月1671—1819(2008)19-5399—04科学技术与工程ScienceTechnologyandEngineeringV01.8No.19OcL2008@2008Sci.Tech.Engng.基于并行A/D结构的软件无线电中频接收机张俊楠高风格(兰州理工大学计算机与通信学院,兰州730050)摘要针对软件无线电技术对A/D带宽要求较高的问题,提出一种新型的基于并行A/D采样结构的软件无线电接收机模型,并对模型各部分的功能进行了
2、深入分析.仿真结果表明,各项指标均满足预期的中频接收机的整体指标,且接收灵敏度较高,从而验证了该模型的可行性.关键词软件无线电并行A/D结构失配误差中频接收机中图法分类号TN915.11;文献标志码A软件无线电的核心思想是尽量把宽带A/D和D/A转换器靠近天线.为了减少模拟环节,在较高的中频,乃至对射频信号直接进行数字化,以便尽量用软件来实现更多的功能.理想的情况是A/D转换器直接在RF之后实现,随后的信号处理如解调,解码等所有功能都在软件中进行.近几年来,与软件无线电有关的技术研究取得了一些进展,包括
3、天线技术,射频前端,A/D,DSP数字信号处理等等,但仍然存在很大的局限性….A/D转换器在软件无线电所处的位置是非常关键的,它直接反映软件电台的软件化程度.随着无线电通信技术的快速发展,对A/D带宽和动态范围以及采样率的要求日益提高.对于理想的软件无线电而言,A/D转换器的动态范围必须在100—120dB之间或者16—20位,最大输入信号频率要在1—5GHz之间,而这需要很高的采样速率J.近年来的研究出现了多种A/D转换器结构,如EA结构和管状结构及其混合结构等,虽然分辨率和转换速率有所提高,然而,在
4、保持较高的分辨率和动态范围的同时如何实现高速A/D采样,就目前技术发展水平,仍然很难满足软件无线电技术要求].为了解决以上难题,提出了并行ADC采样结构对信号进行处理的方法,可以大大提高A/D转换器的要2008年6月18日收到求,从而使得就目前工艺水平的A/D转换器来实现软件无线电成为可能.1理论背景1.1并行A/D采样并行采样就是把带限信号送人多通道模拟分解滤波器组,然后以并行的方式对多通道信号进行均匀的采样,并送人合成滤波器组来不失真的重构输入信号.一—r一,.z图1多通道并行采样原理框图多通道并行
5、采样原理的框图如图1所示,把带限信号送人模拟分解滤波器组(j/2)中,然后对各通道进行均匀采样,其采样率为Nyquist采样率的1/M.假定模拟带限信号(t),其Fourier变换x(jo)具有支集【一,】.要无失真重构的Nyquist采样率为.=1/T,=tr/'tr.科学技术与工程8卷现在用如图2所示的采样系统对模拟信号进行采样,各通道采样率为=1/T1,这里T1=Mrs,P(t):∑6(f—n).根据Nyquist—Shannon均匀采样原理,Ym(f)经过采样后的Fourier变换yme")可写
6、为:t+∞rm(e)=1∑X(jO-j2,rr/T.)Hm(jO-j2,rrp/T.)'1P一∞(1)系统输出z(t)的Fourier变换可表示为:肘一1z(em)=∑(e册)F(j)(2)把式(1)带入式(2)可得z(em)=∑(eJ.f2Tt)X(j12-j2,rrp/T1)(3)p这里M-1f(ej)=∑日(j-j2,rrp/T.)F(j12)(4)m=Ul当∈(一,)时,Z(eJOTt)可写成:一lz(e.)=∑(e)x(jo-j2,rrp/T)P=一(M一1)(5)然而考虑到对任意给定频率∈[
7、一,】,从图2多通道并行采样产生的混叠可以看出式(5)中2M一1项中只有项不为零,于是对∈[一or,Or],式(5)可改写为:一lz(ej/2T])=∑(eJOT1)X'(j12-j2~p/Tt)(6)P=0Q).5n/3..n/3n/37c53Q图2多通道并行采样的频谱图这里M一1.(em)=∑扭(一j2,rrp/T1)F,.(j12)(7)m=01并且(j力)=X(j力+j27r/),(j)=(j)=H(j+j2a'r/Ts)(8)多通道并行采样产生如图所示的混叠,即在频率2,rrp/(Mr+),P
8、=0,1,…,肘处产生模拟信号频谱(j)的拷贝.而满足下面的条件:ce={二:,…,一9图1所示的系统是完美重构系统.这时输出信号z(t)是输入信号(t)经过延迟,缩放的信号,即(z)=(t—t).这里c为放大倍数,t为延迟时间.其中(e)为失真函数(Distoaionfunction),(e),P=1,2,…,—l为混叠函数(Aliasingfunc.tions).这里假定分解滤波器组nm(j)已知,需要求解的未知量为个合成滤波器(j,而
