随着微电子技术的迅速发展，数字信号处理器(DSP)和A/D变换器的性能在成倍的提高，使得软件无线电在技术实现上成为可能，从而引起了人们对于软件无线电技术研究的兴趣。软件无线电的功能主要由软件实现，通过运行不同的算法，实时的配置信号波形，从而提供各种语音编码、信道调制、载波频率、加密算法的无线电通信业务。

软件无线电最初起源于军事通信。由于软件无线电的完全可编程性、软件化、模块化以及宽频段多功能等特点，使得各种电台很容易综合为一个整体，能够实现不同类型电台间的直接互通，在提高各军兵种协同作战能力中发挥了重要作用。而且，功能的软件化、模块化，减轻了系统的尺寸、重量，同时缩短了开发周期，能够方便地实现与新业务、新技术和通信标准的兼容。

理想的软件无线电是一种“纯软件”的电台，如图1所示，A/D变换器单元紧靠射频天线，除低噪声放大器、功率放大器以及电源等模块外，绝大部分功能均可通过DSP芯片采用软件编程实现。无论在机械结构还是电器特性上均采用模块化、开放式结构。然而，基于目前的技术水平，只能进行中频处理。因此，仍需要一个灵活的宽带射频前端，对信号进行适当的处理。以下针对软件无线电的实际特点，讨论了实现模拟射频前端的一些问题。

系统要求

理想的软件无线电台应完全数字化，一般要求在数字化处理之前仅做极少的模拟处理，这样才能使整个电台系统具有充分的灵活性。然而，由于目前工艺水平和技术的限制，A/D转换器以及DSP芯片的性能仍达不到所需的技术指标，使得这种构想无法付诸实践。

根据RF频率和奈奎斯特采样定理可知，若ADC直接置于接收机的射频前端，要求A/D变换器高端采样速率至少为6GHz，且应该具有120dB以上的无杂散噪声动态范围（SFDR）。而实际中的A/D转换器最多仅能提供20MHz的带宽和80dB的SFDR，几种A/D转换器的性能指标如表1所示，远远达不到系统要求。若再考虑功耗问题，ADC的高功耗需求很难使电台成为便携式。理论计算，对于1个采样保持A/D转换器件（5GHz，18bit）的最小功率也要超过10W。因此，就目前的A/D转换器的性能指标，无法实现理想的软件无线电结构。

两种结构

软件无线电可以采用两种结构：超外差型和直接变换型。超外差是传统电台普遍采用的结构，而直接变换是近年来兴起的，与超外差结构相比在一些方面具有一定优势。直接变换结构没有镜像响应，可以省去固定频率的抑制镜频滤波器，并且，理论上一个去假频基带滤波器可以集成在LSI芯片上。但是，由于器件并非十全十美，直接变换接收机在零频仍具有残留的镜频响应。同时，下变频混频器中带内调制的大信号在直流成分附近会产生二阶非线性失真，对于多信道接收机尤为严重。目前，直接变换接收机的主要应用方向是手持/便携等对体积、功耗等方面要求高的通信任务。

由于超外差结构一般在中频A/D变换，而直接变换结构采用基带A/D变换。鉴于基带A/D变换在理论和实践上已经成熟以及电台软件化的要求，我们当前研究的重点应是进行中频高速A/D变换的超外差结构。

宽带射频前端

宽带射频前端要求器件有较宽的频率范围，主要完成宽带低噪声放大、滤波、混频、自动增益控制以及输出功率放大等功能。借鉴美军软件无线电台 Speakeasy的方案，射频前端可分三段实现：2～30MHz，30～500MHz，500～2000MHz，做成可置换的标准化模块(见图2）。

这一部分与传统的无线电台基本相似，只是下变频到10MHz左右的中频即可，而不必用模拟电路处理到几十KHz的基带信号，从而简化了射频前端的实现，具有较大的实用性和灵活性。

减少滤波器数量，虽然提高了电台的灵活性，但是却对射频/中频模块的线性要求很高。同时还要在混频之前进行镜频抑制。然而，射频前端的线性度和动态范围比较有限，容易造成有用信号的失真，因此要采取一些补偿技术。

放大器线性化

关键词： 前端 射频 宽带 无线 软件 射频 分享给小伙伴们：

评论

我来说两句…… 验证码：

相关推荐

• 宽带运算跨导放大缓冲电路OPA660 设计方案 宽带 运算 跨导 放大 缓冲 电路 OPA660 | 2009-07-06
• CAX软件交流 hpnet | 2002-05-28
• 低功耗射频器件- CC1111 视频 TI 射频 网络协议 CC1111F32 CC1111 | 2009-10-16
• TI Zigbee 射频芯片RF4CE 以及RemoTI 开发包 视频 TI Zigbee RF4CE Remo 射频 | 2009-10-16
• 马萨诸塞大学洛厄尔分校、ADI和ADI基金会携手共建全新射频/微波学习实验室 模拟技术 马萨诸塞大学洛厄尔分校 ADI ADI基金会 射频 微波 学习实验室 | 2022-11-10
• ITECH发布强大的数据协同软件PV7800 Pro，赋予更高端的使用体验 测试测量 PV7800 Pro 软件、IT7800可编程交流电源 | 2022-06-10
• 泛在连接塑造无线的未来 – 工程师准备须知 手机与无线通信 Mathworks 无线 仿真 | 2022-06-30
• 嵌入式大舞台 jackwang | 2002-05-29
• 三点思考,通过软件赋予协作移动机器人更多智慧 工控自动化 机器人 软件 | 2022-05-30
• 如何在射频应用中实现超快速电源暂态响应 模拟技术 射频 超快速电源暂态响应 | 2022-10-31
• H-Converter 资源下载 命令行的转换工具 软件 H-Converter | 2007-11-29
• MSP430的开发工具和仿真软件 视频 TI 工具 软件 MSP430 MSP430 | 2009-10-16
• 射频和无线技术入门（第二版） 资源下载 射频 无线技术 RF | 2007-12-22
• MSP430的无线射频应用 视频 TI MSP430 无线 射频 | 2009-10-19
• 多普达系统解锁软件汉化版 资源下载 多普达 系统解锁 软件 汉化 | 2007-12-16
• 基于高通IPQ6018之无线智能WIFI6路由方案 物联网与传感器 高通 IPQ6018 无线 WIFI6 路由方案 | 2022-07-01
• 满满的知识点|关于射频微机电系统开关的那些事儿 EDA/PCB 射频 微机电系统 开关 | 2022-05-16
• [转帖]嵌入式软件的远程调试 amine | 2002-05-17
• 共创软件联盟已发布的源码 hpnet | 2002-05-25
• 51系列单片机模拟软件（汉化） 资源下载 ATMEL 51单片机 软件 | 2007-12-15
• 意法半导体和MACOM成功开发射频硅基氮化镓原型芯片,取得技术与性能阶段突破 模拟技术 射频 氮化镓 | 2022-05-19
• PT100的前端电路 设计方案 PT100 前端 电路 | 2009-07-06
• 如何为无线状态监控系统选择最佳MEMS传感器（上篇） 物联网与传感器 ADI 无线 状态监控 MEMS传感器 | 2022-08-24
• 无线射频识别技术(RFID)理论与应用 资源下载 RFID 射频 识别技术 | 2007-12-12
• F1590单电源具有AGC的宽带单运放 设计方案 F1590 单电源 电源 具有 宽带 单运放 | 2009-07-06
• 宽带Difet运算放大电路OPA606 设计方案 宽带 Difet 运算 放大 电路 OPA606 | 2009-07-06
• 802.15.4无线互联协议栈 视频 freescale 数据连接 无线 | 2010-02-10
• 意法半导体连手MACOM 攻射频硅基氮化镓有成 模拟技术 意法半导体 MACOM 射频 硅基氮化镓 | 2022-06-14
• 一位IT程序员的心声：我们是无耻之徒吗？ hpnet | 2002-05-28
• 宽带运算放大电路 设计方案 宽带 运算 放大 电路 | 2009-07-06

• 上一篇：TRF6900单片射频收发器的原理及应用
• 下一篇：RFID导购机器人导航与控制系统的设计研究