一种小型化软件无线电通信平台设计

该文针对小型化软件无线电平台轻量化、低功耗设计要求,提出了一种基于SOC芯片的开放性、标准化、小型化的软件无线电通信平台,可实现通信装备架构统一、波形按需加载。

基于软件无线电方案无线无源SAW温度阅读器设计

目前谐振型声表面波(SAW)阅读器射频电路大多采取分立器件设计,针对系统整体工作频段受限,硬件设计繁琐的问题,该文提出了一种软件无线电方案。软件无线电系统主体由ZYNQ和AD9361组成,射频收发端口添加LNA、PA进行信号功率放大,使用射频开关隔离收发。通过发射步进频率5 kHz、带宽1 MHz扫频信号,并对回波进行频谱分析求取最大值,最终得到谐振频率。针对SAW传感器回波持续时间较短而导致FFT计算分辨率的不足,使用重复采集增加数据长度,将阅读器的分辨率提高到468.75 Hz。实验结果表明,该阅读器能够正确探测传感器温度变化。

产出导向软件无线电实验教学方案

产出导向教育(Outcome-based Education,OBE)理念受到了工科教育界的高度重视。软件无线电是一种新型的无线电体系结构,通过硬件和软件的结合使无线网络和用户终端具有可重配置能力,契合当前电子信息产业模块化、软件化的发展趋势,适合培养具备解决复杂工程问题的学生,在基于OBE理念的实验教学过程中可以发挥独特的优势。利用软件无线电平台设计的培养无线电工程师的实验方案包括:实验实施、考核评价机制、持续改进机制。所涉及的方案按照以学生为中心的原则,遵循OBE教育理念,可以由浅入深地达到培养学生解决复杂工程问题的目的。

基于软件无线电的通信卫星柔性测试技术

针对通信卫星有效载荷地面测试系统专用化程度高、人员操作性差、软件兼容性低、迭代更新成本高的问题,文章提出一种基于软件无线电的卫星柔性测试技术,发挥软件无线电支持高级语言编程和灵活程度高的特点,将不同通信卫星有效载荷体制以软件自定义实现的方式统型到通用的硬件平台,设计可用于各型通信卫星有效载荷测试的通用化地面测试设备,实现卫星有效载荷测试技术经济一体化。经在卫星移动通信载荷和航空监视载荷中实际测试验证,结果表明:基于软件无线电的卫星柔性测试设备满足通信卫星有效载荷的测试需求,可为软件无线电技术在卫星测试领域的探索和应用提供参考。

基于软件无线电的短波电台模拟器设计与实现

本文提出了一种基于软件无线电的短波电台模拟器设计方法。模拟器前端采用Vue3实现,后端利用Python开发,网络通信基于WebSocket完成,同时结合GNU Radio平台和Lime-SDR硬件完成了短波电台模拟器的软硬件实现。文中提出的短波电台模拟器设计方法具有极好的灵活性和扩展性,适用于各种型号短波电台模拟器的快速开发,可以大大降低短波电台模拟器的成本,具有很好的应用前景。

基于软件无线电的GNSS欺骗方法及系统设计

针对目前无人机反制技术存在的干扰功率高、易造成二次伤害等问题,提出一种基于软件无线电的全球卫星导航系统(global navigation satellite system,GNSS)欺骗方法。根据真实信号的发射时间、多普勒频率和导航电文等信息重构欺骗基带信号,并通过软件无线电平台将数字基带信号转变为射频信号,实现信号的播发。欺骗信号参数预测精度仿真结果表明,所提出的算法预测信号发射时间能达到小于10 ns的精度,预测多普勒频移能达到小于1 Hz的精度,验证了该欺骗方法的隐蔽性和可行性;实物实验结果表明,该欺骗系统能够有效进行授时、位置、轨迹欺骗。所提出的算法能够在软件无线电平台上实现隐蔽性较好的欺骗,具有成本低、实现简单、负面影响小等特点。

面向软件无线电的物理下行共享信道优化与实现

针对软件无线电平台Open Air Interface(OAI)终端侧物理下行共享信道(Physical Downlink Shared Channel,PDSCH)中解扰模块和信道译码模块数据延时大的问题,提出了基于图形处理单元(Graphic Processing Unit,GPU)中统一计算设备架构的PDSCH优化方案,对传输块进行比特级和码块级数据划分,设计了多GPU下的并行解扰和并行信道译码,降低了数据延时,提高了下行峰值速率。实验结果表明,该优化方案基本维持了原有循环冗余校验码错误率,且在不同传输块大小下,解扰模块耗时最大降低92.1%,信道译码模块耗时最大降低83.7%,终端PDSCH耗时最大降低77.8%,下行峰值速率最大提高138.3%,有效提升了OAI平台性能。

软件无线电技术在广播发射机中的应用

针对无线广播通信的技术要求,在软件无线电技术背景下完成了发射机的设计。首先,对比了广播通信领域常见的两种发射机结构,超外差结构和直上变结构。其次,对发射机设计所需的参数进行分析,包括灵敏度、噪声因子、频率区间、发射功率和发射效率。再次,进行了发射机的结构设计,这是一种双变频超外差结构。最后,对这种发射机的结构进行变频性能分析。它可以完成3种形式的变频,体现了软件无线电技术的灵活性。

数字广播电视中软件无线电技术的应用

目前,电视作为大众日常生活中不可缺少的电器,在网络技术快速发展的今天,电视的地位依然不可动摇。与传统的模拟电视相同,数字电视同样也存在不同的制式,并且随着科学技术的不断发展,数字电视技术也不断优化,但是在实际工作中依然存在一些问题。本文对软件无线电技术的核心概念进行了分析,并就软件无线电技术在数字广播电视中的应用展开了分析研究,希望能够为广大数字广播电视工作者提供一些工作借鉴和工作思路。

软件无线电技术在数字广播电视系统平台中的应用

软件无线电技术的核心在于构建一个灵活、可模块化的硬件架构。以软件为中心来实施无线通信功能,颠覆了传统的、以硬件为核心且功能有限的通信设备设计思路。该技术以最小化单功能硬件组件推动了数字信号处理技术靠近天线端实施,表现出了其全方位、开放式及高度可编程的特性。用户可以仅通过更新软件来重新定义硬件功能,从而实现通信能力和应用可能性的创新。

基于误码率的软件无线电射频干扰效应分析

针对通信系统工作过程中受到外界电磁干扰而无法通信的问题,研究了基于软件无线电的电磁干扰效应及误码特征。通过分析典型软件无线电电磁信号传输特性及其信息链路电磁干扰耦合路径,设计了软件无线电通信干扰实验系统。该系统利用Simulink软件观测、记录通信信号眼图、星座图信息等受扰特征,并通过分析接收信号的误码率,给出了不同干扰信号对通信系统的影响规律:当同频干扰功率达到-40 dBm时通信开始出现误码,干扰功率每增加5 dB,误码率增加一个量级,干扰功率增加到-18 dBm时,误码率达到阈值0.25;邻频干扰误码率随干扰功率变化趋势与同频干扰一致,但出现误码的最小干扰功率更大;带外强干扰信号也会影响通信系统可靠性,在相同误码率情况下,需要更大的干扰信号功率且大小与信号频偏成正比。

一种搭载FPGA和AD9361的软件无线电平台实现方法

为了解决传统无线电平台分立器件繁多、功能单一、开发周期长的问题,提出了一种搭载现场可编程门阵列(field programmable gate arrays,FPGA)和AD9361的软件无线电平台的实现方法。以FPGA(KINTEX-7)为主控芯片,表述了MicroBlaze嵌入式软核与相应串行外设接口(serial peripheral interface,SPI)、通用输入输出(general purpose input\output,GPIO)接口以及数据接口的设计思路,并对AD9361进行了芯片配置,实现了FPGA基带模块与AD9361之间的数据交互。功能测试结果表明,此平台能够根据需求更改数据调制方式与收发通道参数配置,且具有良好的收发性能。与传统无线电平台相比,此平台具有灵活性高、通用性强等特点,能够适用于多种应用场景。

一种16通道软件无线电射频前端的设计与实现

随着无线通信技术的快速发展,MIMO技术得到了更加广泛的应用。而多通道射频前端是MIMO硬件系统中重要的组成部分,其性能指标对通信系统功能具有决定性影响。设计了一种16通道软件无线电射频前端,该设计结合集成收发器与超外差收发机架构的优势,可同时支持16路射频收发通道,具有调制精度高、动态范围大和体积小的特点。从实际射频测试结果看,该射频前端性能优异,工作频率10 MHz~6 GHz,最大信号带宽大于150 MHz,输入功率-40~27 dBm,输出功率-10~-110 dBm,差分误差矢量幅度小于0.37%,可适用于多通道软件无线电设备、信道仿真器等对射频指标和体积有要求的应用中。

基于软件无线电的天线阵方向图测量

设计了一种基于软件无线电的天线阵方向图测量实验。在1.5 GHz频段下,手动搭建了一个以单极天线为单元的4元天线阵,并使用两台软件无线电设备USRP 2920分别连接单极天线和天线阵列以作为发射机和接收机。实验将发射机围绕接收机作圆周运动,记录发射天线所在方位角与接收信号的幅值强弱,在极坐标系内即可绘制出天线阵列在水平面内的实测方向图。实验的测试结果与计算结果基本一致。

基于软件无线电的无人机入侵检测方法研究

无人机的普及带来了诸多隐私安全问题,而要解决该问题就需对无人机信号进行动态有效检测,从而实现有效管制。本文提出了一种基于软件无线电的无人机入侵检测方法并进行了硬件实现。该方法利用自适应去噪及三次聚类方法实现了无人机信号的识别与分类。仿真结果表明,该方法在信噪比-16.2 dB以上时检测概率达到100%。同时本文依托以AD9361+FPGA+STM32为核心的软件无线电平台进行了方法的工程化实现,实测结果表明方法实用有效,在室内复杂环境及室外环境下均能有效地识别出无人机信号及类型,具有很强的应用前景。

生成式GPS欺骗干扰算法设计与软件无线电的实现

为了实现对全球定位系统(GPS)接收机的位置欺骗与轨迹欺骗,研究生成式GPS欺骗干扰的干扰效果,设计并基于软件无线电平台实现了一种具备位置欺骗功能以及轨迹欺骗功能的GPS欺骗信号产生算法,在下载星历数据后,通过预设欺骗点坐标,逆推欺骗点上空可视卫星以及对应的伪距与码相位,根据真实GPS卫星信号格式生成欺骗干扰信号并模拟钟差、电离层等因素对信号传播的影响对接收机进行欺骗。GPS欺骗信号在7 cm×15 cm模块上生成,实现12路卫星信号输出,同时对各路信号发射功率进行修正,与传统的单通道GPS欺骗设备相比生成信号更加接近真实的GPS信号,摆脱了上位机的限制,实现了欺骗干扰设备的小型化与集成化。使用雷格瑞GPS接收机作为欺骗测试目标,实验结果表明,在欺骗信号产生板发射欺骗信号后,接收机成功被欺骗且定位坐标与预设欺骗坐标误差为19 m,轨迹欺骗能够使接收机定位结果按照预设轨迹移动。研究成果对GPS欺骗干扰技术发展具有一定意义。

一种低成本星载软件无线电平台设计

通过对低成本星载软件无线电平台的应用需求、技术指标和空间环境的特性进行研究,提出了一种基于FPGA+MCU+AD+DA架构的低成本星载软件无线电平台解决方案。详细地介绍了星载软件无线电平台硬件架构设计,利用器件选型、FPGA加固和多重冗余备份等方式,实现星载软件无线电平台低成本、高可靠、高性能的要求;并基于该平台开展了QPSK波形验证,验证结果表明,该平台性能优越,具有低成本、高可靠性、高性能的特点,具有较强的灵活性、开放性和易拓展性,满足新一代低成本星载软件无线电平台需求。

软件无线电在广播电视信号处理及相关方向的应用

在我国广播电视行业快速发展的背景下,广播电视相关技术得以全面创新,为群众提供了丰富的电视节目,有效满足了群众生活娱乐的需求。在广播电视领域发展过程中,信号处理技术经过多次更新,各项先进技术的应用,使得信号强度、稳定性得以提高,其中软件无线电技术具有良好的应用效果,推动了广播电视信号处理创新。因此,本文将对软件无线电在广播电视信号处理及相关方向的应用进行深入研究与分析,并结合实践经验总结一些可行性措施,希望可以对相关人员的工作开展有所帮助。

软件无线电技术在调频发射机设计中的应用

阐述软件无线电技术的特点和分类,软件无线电技术在调频发射机设计中的应用,包括DDS频谱规划、DSP调频立体声编码以及DDS调频调制、模拟音频信号转换以及数字音频信号解码、数字调频激励器设计。

软件无线电及其关键技术

软件无线电是近年提出的一种无线通信的体系结构,是继从模拟技术到数字技术后,无线通信领域的又一突破性新技术,本文从软件无线电的基本概念出发,讨论了其发展背号、功能结构、关键技术,先进特点和存在问题及应用与发展前景。