[发明专利]一种基于频带压缩的软件无线电系统

说明书

本发明提供了一种基于频带压缩的软件无线电系统，涉及软件无线电领域，本发明所述软件无线电系统在发送端中，调制信号经过A/D转换后进行频带压缩与调制，调制后信号通过D/A转换，将转换后的模拟信号通过射频前端完成上变频及功率放大后发射，接收端接收信号后进入射频前端完成信号放大及下变频，并进入A/D转换，转换后信号经过解调及频带恢复后输入到D/A转换，即得到发送端所发射的信号，本发明由于采用频带压缩的方法能有效降低软线无线电对射频前端器件的性能要求，并且解决了宽频带信号通过射频前端失真较大的问题。

技术领域

本发明涉及软件无线电领域，尤其是一种数字处理软件开发系统。

背景技术

软件无线电技术是对传统无线电通信体系结构的一次重大革新，它通过软件方式摆脱了硬件结构的束缚，其硬件通用化、功能软件化和软件构件化的特点使得软件无线电具有很强的灵活性和通用性。目前，软件无线电已经从军事通信领域渗透到了包括民用移动通信、雷达、电子战、测控，甚至电视广播等无线电工程的各个领域，但是软件无线电系统的实现不仅依托于后端软件设计的发展，同时射频前端的硬件发展也是制约其总体性能的重要限制因素。

为了适应不同信号的工作需要，软件无线电系统中信号传输的信道具有频带宽这一特点，但宽频带调制信号经过射频前端的放大器与混频器将会带来一系列失真，例如：调制信号经过具有非线性特性的混频器必然带来频率失真，产生三阶交调、五阶交调，落在调制信号频带内难以滤除；射频放大器无法实现通频带足够宽、通带波纹足够小且放大功率足够大等重要性能指标，这些问题所带来的通带内干扰将对调制信号产生很大影响，带来不可逆的失真，且难以恢复。

宽频带调制信号经过射频前端带来的干扰如何抑制已经成为亟需解决的重要课题，常用的实现办法主要通过改进放大器、混频器等射频前端硬件性能，该方法对于价格昂贵的复杂系统尚可接受，但对于低成本航空(如小型无人机、通航飞机等)则较难实现，需要采用其他技术方法通过改进传统软件无线电构型来解决这一矛盾问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，克服现有的软件无线电射频前端失真带来的干扰问题，本发明提出了一种基于频带压缩的软件无线电系统。

本发明所述软件无线电系统包括发送端和接收端，发送端和接收端均包括射频前端部分、模拟数字(Analog to digital，A/D)转换部分和数字模拟(Digital to analogue，D/A)转换部分及数字部分，在软件无线电系统的发送端中，调制信号经过A/D转换部分后将模拟信号转化为数字信号，数字信号进入数字部分进行调制，调制后信号通过D/A转换部分后，数字信号转换为模拟信号，将转换后的模拟信号通过射频前端完成上变频及功率放大后，信号通过天线发射；软件无线电系统中接收端的天线接收发送端发送的模拟信号，模拟信号进入射频前端完成信号放大及下变频，并进入A/D转换部分将信号转换后数字信号，数字信号经过数字部分解调后，再输入到D/A转换部分将数字信号变换为模拟信号，收到的模拟信号即发送端所发射的信号；

所述发送端的数字部分，在数字信号进入后首先进行滤波，滤波后信号f(t)经过频带压缩，即将f(t)中的变量t换为t/a，得到频带压缩后的信号f(t/a)，将频带压缩后的信号f(t/a)进行调制，并经过数字上变频和信道滤波后输出到D/A转换部分；

所述接收端的数字部分，经过A/D转换部分转换后的信号首先进行信道滤波和数字下变频，数字下变频后的信号进行解调，解调后信号为f(t/a)，将其变量t/a换为t，即得到频带恢复后的信号f(t)，f(t)经过滤波后进入D/A转换部分。

本发明所述发送端的数字部分可去除滤波、数字上变频和信道滤波，A/D转换部分转换后的数字信号仅经过频带压缩和调制后直接输出到D/A转换部分，进行数字信号到模拟信号的转换。

本发明所述接收端的数字部分可去除信道滤波、数字下变频和滤波，A/D转换部分转换后的数字信号仅经过解调和频带恢复后直接输出到D/A转换部分，进行数字信号到模拟信号的转换。