軟件無線電作業(yè)總結(jié)

1、第一章1、影響天線效率的因素有哪些(答出至少三條)？答：工作頻率，天線長度，天線形狀，天線架設(shè)的高度等2、語音頻率范圍是 3003400Hz,當(dāng)取f=3000Hz時(shí)，天線長度為多少時(shí)， 天線效率最高？例：語音頻率范圍是3003400 Hz,當(dāng)取了等于 3000 Hz時(shí)，波長4 = c/ = 1()5 m = 100km,其半 波長也有50 kml3、如何解決最簡結(jié)構(gòu)中天線效率低和無法多路傳輸?shù)膯栴}？答：在其他參數(shù)相同的條件下， 輸入激勵(lì)電流的頻率越高， 基本振子天線的電磁波越強(qiáng)， 即天線的效率越高。實(shí)際的天線電系統(tǒng)都采用了調(diào)制 /解調(diào)技術(shù)，即在發(fā)射端用一個(gè)可選擇的高頻率的正弦波信號去調(diào)制需要傳

2、輸?shù)念l率較低的調(diào)制信號，這個(gè)高頻正弦波信號成為載波； 在接收端采用解調(diào)技術(shù)再將調(diào)制的信號從載波上解出來，從而完成了信號的無線傳輸過程。 這也是解決不能多路傳輸?shù)姆椒ā?、請畫出無線電系統(tǒng)的實(shí)用結(jié)構(gòu)。放大括用介1號放大括用介1號5、常見的收/發(fā)雙工技術(shù)答：時(shí)分雙工、頻分雙工和環(huán)形器雙工6、畫出無線數(shù)字通信系統(tǒng)框圖發(fā)射端：接收端:7、畫出無線電系統(tǒng)的實(shí)用結(jié)構(gòu)圖，并指出基帶信號、中頻信號和射頻信號的位置 答：同第4題8、簡述外差技術(shù)和超外差技術(shù)的概念，并畫出超外差技術(shù)的框圖：答：外差技術(shù)：中頻頻率 fIF固定不變，通過混頻器本振頻率 fL和選頻濾波器中心頻 率f0 = fRF同步改變來實(shí)現(xiàn)；超外差技

3、術(shù)：當(dāng)取中頻頻率 fIF低于射頻頻率fRF且高于信號 帶寬B時(shí)9、軟件無線電的特點(diǎn)答：功能的靈活性，結(jié)構(gòu)的開放性，成本的集中性。多功能、多頻帶、多模式。具有可 重編程、可重配置能力。畫出理想的軟件無線電體系結(jié)構(gòu)，并簡述結(jié)構(gòu)核心和構(gòu)造思想結(jié)構(gòu)核心：使模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的部分盡可能接近天線構(gòu)造思想：不可能采用數(shù)字器件實(shí)現(xiàn)的部分放在模擬子系統(tǒng)中其他部分放在數(shù)字子系統(tǒng) 中，例如載以獲得最大程度的軟件可編程性。軟件無線電的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)答：寬帶/多頻段天線、智能天線；靈活的射頻前端設(shè)計(jì)；高速數(shù)模和模數(shù)變換器；高速信號處理器；軟件無線電的信號處理算法；軟件下載和軟件重配置技術(shù)。第二章1、模數(shù)變換的主要

4、步驟包括哪些？起作用是什么？答：采樣：連續(xù)時(shí)間信號的離散化；量化和編碼：采樣值的有限精度處理2、畫出下面信號經(jīng)采樣后的頻譜圖（考慮兩種情況：失真或非失真）。3、低通采樣定理是什么?5、正交采樣的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)6、ADC和DAC在軟件無線電系統(tǒng)中可能的位置 答：基帶、中頻和射頻7、ADC的基本結(jié)構(gòu)8、幾種主要的 ADC類型答：并行比較式、子區(qū)式、雙積分式、9、ADC的主要性能指標(biāo)答：分辨率、轉(zhuǎn)換時(shí)間和采樣速率、轉(zhuǎn)換誤差、量化信噪比、孔徑誤差、無雜散動態(tài)范 圍、有效轉(zhuǎn)換位數(shù)。10、DAC的基本結(jié)構(gòu)模擬ilk波器藪字置以串行或并行方式輸入并存儲于數(shù)碼寄存器 J中，守在器輸出的將住數(shù)和驅(qū)動對應(yīng)敷住上的電子開

5、關(guān)將在解書網(wǎng)絡(luò)中爽仔的相應(yīng)藪住權(quán)伍送入求和電珞.求和電珞揩各住權(quán)便相加便拜到與數(shù)字貴對.扁_肥011、幾種主要的 DAC類型，并指出下圖為何種DAC ,并指出其輸入部分，輸出部分，電阻網(wǎng)絡(luò)，參考電壓，模擬開關(guān)。推導(dǎo)輸出與輸入的關(guān)系表達(dá)式12、DAC的主要性能指標(biāo)答：分辨率、轉(zhuǎn)換誤差、轉(zhuǎn)換輸出建立時(shí)間、轉(zhuǎn)換速率。R12、DAC的主要性能指標(biāo)答：分辨率、轉(zhuǎn)換誤差、轉(zhuǎn)換輸出建立時(shí)間、轉(zhuǎn)換速率。RBCD-IfrEF 葭R R 1a_+如 F I T CZI-H- CZFH-T 電阻網(wǎng)絡(luò)模擬開考參考電壓4= TT =缶二- 右第三章1、畫出內(nèi)插器的結(jié)構(gòu)圖，給出相應(yīng)濾波器的頻譜特性。畫出如圖信號波形在1=

6、2時(shí)的信號頻域和時(shí)域輸出波形，及經(jīng)過濾波后的波形。aX ejx(n)v( m)內(nèi)插*/?aX ejx(n)v( m)內(nèi)插*/?0 1 2 3 4 5 67 8 9低通濾波0.1.2 3 4 5678 2（叫f：工（叫f：工71I 1 0,其他2畫出抽取器的結(jié)構(gòu)圖，給出相應(yīng)濾波器的頻譜特性。畫出如圖信號波形在D=2時(shí)的信號頻域輸出波形，及經(jīng)過濾波后的波形。Hd)同 其他頻域輸出波形，及經(jīng)過濾波后的波形。Hd)同 其他3、畫出實(shí)用的分?jǐn)?shù)率采樣結(jié)構(gòu)圖，并給出濾波器的頻譜特性。4、為降低數(shù)字濾波器的要求，通常采用哪兩種方法？ 答：采用多相濾波器實(shí)現(xiàn)、采用多級級聯(lián)方式實(shí)現(xiàn)。5、請分別說出FIR濾波器的優(yōu)

7、缺點(diǎn)FIR濾波器的缺點(diǎn)：1、FIR濾波器只有零點(diǎn)，而沒有極點(diǎn)，因此不像IIR濾波器那樣容易取得比較好的通帶和阻帶衰減特性2、又FIR濾波器而言，要得到較好的衰減特性，一般要求較高的濾波器。FIR濾波器的優(yōu)點(diǎn)：1、由于沒有極點(diǎn)，因而系統(tǒng)總是穩(wěn)定的，在設(shè)計(jì)時(shí)可以省略對字 長效應(yīng)的估計(jì)與控制，以及對系統(tǒng)穩(wěn)定性的反復(fù)驗(yàn)證。2、容易實(shí)現(xiàn)線性相位，這對軟件無線電這種寬帶甚至超寬帶的系統(tǒng)尤為重要。3、允許設(shè)計(jì)多通帶濾波器。6、半帶濾波器的特性FIR-HB濾波器的沖激響應(yīng)系數(shù)有一半為因此可減少一半濾波運(yùn)算的計(jì)算量HB濾波器的通帶和阻帶紋波系數(shù)相等HB濾波器的通帶截止頻率2和阻帶起 始頻率9滿足：回+已二兀HB

8、濾波器的頻率響應(yīng)滿足：H第四章1、基答：1）1、基答：1）射頻全寬帶低通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu)2、數(shù)字變頻器主要包含哪些結(jié)構(gòu)？答：1、數(shù)控振蕩器（NCO numeric control oscillator）2、數(shù)字混頻器3、數(shù)字濾波器3、畫出外差式接收機(jī)結(jié)構(gòu)（畫出數(shù)字混頻，模擬混頻），并說明該種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)的雇 4WIII囪一字號理的雇 4WIII囪一字號理優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高、選擇性好、接收機(jī)增益分散于工作在不同頻率的放大器上、中頻部分可標(biāo)準(zhǔn)化，易于實(shí)現(xiàn)、整個(gè)系統(tǒng)性能良好。缺點(diǎn)：需要高中頻設(shè)置、 需要高性能模擬濾波器， 不能單片集成實(shí)現(xiàn)、 由于是多變換結(jié) 構(gòu)，系統(tǒng)復(fù)雜度高、需要兩個(gè)或兩個(gè)以上的本振。

9、4、畫出零中頻接收機(jī)結(jié)構(gòu)（畫出數(shù)字混頻，模擬混頻），并說明該種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)模擬正交漢頻結(jié)構(gòu)汕“騙# J W :模擬正交漢頻結(jié)構(gòu)汕“騙# J W :M中L斡* 1數(shù)字正又混項(xiàng)砧構(gòu)與粼3 TQ值濾波器、只需要一個(gè)本振。優(yōu)點(diǎn)：消除了中頻部分，簡化了接收機(jī)的結(jié)構(gòu)，易于單片集成實(shí)現(xiàn)、大部分信號處理工 作在較低的速率上，對處理器、的要求降低，并有助于降低系統(tǒng)的功耗、消除了相鄰信道引 Q值濾波器、只需要一個(gè)本振。缺點(diǎn)：零頻附近很不安全（直流失調(diào)、 1/f噪聲、二階失真）、需要高精度、寬帶的正 交變頻設(shè)置、只有一級 AGC ,信號的動態(tài)范圍相對較小。5、對于直流失調(diào)采用的補(bǔ)償手段有哪些？3、答：1、頻率調(diào)整（

10、從本振泄漏角度入手）2、電容耦合（從消除直流信號角度入手） 3、6、畫出兩種低中頻接收機(jī)結(jié)構(gòu)，并指出其優(yōu)點(diǎn)At i -js優(yōu)點(diǎn)：解決了零中頻接收機(jī)的直流失調(diào)問題、減小了本振泄漏的影響、外差式低，比零中頻高、頻，因此需要抑制鏡像信同樣具有模擬正交混頻和數(shù)字正交混頻兩種結(jié)構(gòu)形式、號，鏡像信號抑制可以在正交下變頻后,復(fù)雜度適中，比由于存在中在較低的頻率上完成，盡At i -js優(yōu)點(diǎn)：解決了零中頻接收機(jī)的直流失調(diào)問題、減小了本振泄漏的影響、外差式低，比零中頻高、頻，因此需要抑制鏡像信同樣具有模擬正交混頻和數(shù)字正交混頻兩種結(jié)構(gòu)形式、號，鏡像信號抑制可以在正交下變頻后,復(fù)雜度適中，比由于存在中在較低的頻率

11、上完成，盡管鏡像抑制能力要求仍較高，但總體實(shí)現(xiàn)難度比外差式接收機(jī)大幅降低了7、圖為哈特雷鏡像抑制接收機(jī)，請分別寫出AB點(diǎn)信號表達(dá)式，并分析哈特雷接收機(jī)是如何抑制鏡像信號的。A:/tFw sinter” A:/tFw sinter” |=-三白川（。丸ntiy，= cosB:8、在正交變頻時(shí)，同相和正交兩個(gè)支路的失配為什么會降低正交變頻在防止原信號與鏡像 信號在變頻后出現(xiàn)混疊方面的能力。給出一種正交失配的補(bǔ)償方案并簡要說明其原理。答：當(dāng)失配現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，原來單正頻率的本振信號會分裂成對稱的正、負(fù)頻率本振信號，不難看到，這個(gè)負(fù)頻率的鏡像本振信號會造成正交變頻結(jié)構(gòu)鏡像信號抑制能力的下降。第五章一、軟件

12、無線電體系結(jié)構(gòu)包括哪些部分。答：軟件無線電體系結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)軟件無線電概念的具體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，包括硬件、軟件和接口協(xié)議等部分，是軟件無線電技術(shù)的核心軟件無線電體系結(jié)構(gòu)具。二、硬件體系結(jié)構(gòu)按各功能模塊連接方式劃分為哪幾種結(jié)構(gòu)？答：流水式結(jié)構(gòu)、總線式結(jié)構(gòu)、交換式結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)式結(jié)構(gòu)答：1、時(shí)鐘頻率：時(shí)鐘頻率越高，運(yùn)算速度就越快2、指令執(zhí)行速度：以一條指令的執(zhí)行時(shí)間(ns)或每秒鐘執(zhí)行的指令數(shù)目來度量3、操作執(zhí)行速度：以每秒鐘進(jìn)行的操作數(shù)目來度量。操作可分為定點(diǎn)和浮點(diǎn)，其 單位有 MOPS MFLOP說 BOPS4、乘法運(yùn)算(MAC乘法累加器)執(zhí)行速度：以一次乘法運(yùn)算的時(shí)間(ns)或每秒鐘執(zhí)行的乘加運(yùn)算數(shù)目來度量5、FFT運(yùn)算執(zhí)行速度：以運(yùn)行一個(gè) N點(diǎn)FFT程序所需的時(shí)間來度量五、軟件無線電的軟件部分應(yīng)具有以下特點(diǎn)答：具有良好的開放性，采用模塊化結(jié)構(gòu)、軟件可重用：可以實(shí)現(xiàn)軟件的“即插即用”六、軟件體系結(jié)構(gòu)都包括哪些？答：硬件特定的軟件結(jié)構(gòu)、開放的軟件結(jié)構(gòu)、面向過程的軟件設(shè)計(jì)方法、面向?qū)ο蟮能?件設(shè)