圖2 傳統(tǒng)的接收機(jī)結(jié)構(gòu)

在這種接收機(jī)結(jié)構(gòu)中，它的前端全部采用模擬信號(hào)。對(duì)模擬信號(hào)的數(shù)字化采樣處理僅僅是在基帶部分的DSP處理前才進(jìn)行。每個(gè)接收信機(jī)中都有一套相同的從射頻RF變換到基帶信號(hào)的設(shè)備。如果要增加一路載波，就要添加一整套重復(fù)的設(shè)備。這種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于技術(shù)比較成熟，模擬的低損耗的RF器件和IF器件比較容易實(shí)現(xiàn)。但是，其最大的缺點(diǎn)是在功能實(shí)現(xiàn)上對(duì)硬件的依賴性很強(qiáng)，缺乏可編程性，所以這種接收機(jī)一般用于窄帶（單信道）處理。
在GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要求接收支路的動(dòng)態(tài)范圍很高。為了符合系統(tǒng)指標(biāo)，有兩種傳統(tǒng)的解決方案：高低支路增益方案和快速AGC方案。為了減小電路的復(fù)雜程度，一般較多地在中頻電路中采取AGC控制方案來實(shí)現(xiàn)接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍控制（如圖3）。但是，AGC的響應(yīng)速度必須適應(yīng)每個(gè)時(shí)隙的要求。

所以，目前在中頻進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換模擬信號(hào)的完成數(shù)字化處理，采用的結(jié)構(gòu)多由專用的通信處理芯片和通用的DSP器件構(gòu)成。采用軟件無線電方案示意圖如圖4所示。

在這種結(jié)構(gòu)中，前端的一次中頻變換部分與原來的接收機(jī)結(jié)構(gòu)完全一樣，模擬信號(hào)經(jīng)過帶通濾波器后，直接在中頻對(duì)信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)送入通信專用處理芯片可編程的下變頻器（PDC）中處理完成對(duì)IF的選頻和濾波。這種接收機(jī)的結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的接收機(jī)相比，因?yàn)樵谥蓄l就采用了數(shù)字信號(hào)，用可編程的中頻處理器件，使得基站應(yīng)用比較靈活，采用不同的軟件模塊就可以在不同的通信系統(tǒng)中使用。還可以更多的采用數(shù)字電路，多個(gè)載波可以共享前端電路，使基站減小體積，降低功耗，每載波信道設(shè)備的價(jià)錢也相對(duì)較低。另外，這種結(jié)構(gòu)在中頻對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波，可以降低對(duì)濾波器的要求，降低中頻處理部分的成本，可以用于多種場合。蜂窩系統(tǒng)中中頻處理的主要功能都在PDC中完成，可以完成信號(hào)的選頻濾波，輸出基帶信號(hào)，由后面的DSP多處理器來處理。下圖給出了基于軟件無線電的基站結(jié)構(gòu)。

圖六 寬帶軟件無線電基站的收發(fā)信機(jī)結(jié)構(gòu)

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五、結(jié)論

由于現(xiàn)代通信特別是移動(dòng)通信在世界范圍內(nèi)的快速發(fā)展，使得軟件無線電技術(shù)有著廣闊的應(yīng)用前景。由于發(fā)展初期的各自為政，產(chǎn)生了眾多的制式和標(biāo)準(zhǔn)，已投入應(yīng)用的就有AMPS、IS-54、GSM、DECT、CDMA等系統(tǒng)。這些系統(tǒng)有模擬的，也有數(shù)字的；有蜂窩系統(tǒng)，也有低功率系統(tǒng)。其調(diào)制方式、信道分配和數(shù)據(jù)速率等各不相同，相差很大。一個(gè)系統(tǒng)的手機(jī)在其它系統(tǒng)中不能很好地兼容，甚至完全不能使用。這對(duì)于我們的日常生活非常不便，不利于現(xiàn)代通信的應(yīng)用和發(fā)展。
個(gè)人通信是未來通信的發(fā)展方向，到目前為止已經(jīng)提出了多種空中接口標(biāo)準(zhǔn)：僅美國就采用了7種（PACS、IS-136、IS-95、IS-665、PCS1900、PCS2000和DECT）標(biāo)準(zhǔn)；ITU和歐洲也正在制定IMT-2000/UMTS的標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)推出的時(shí)間不同，應(yīng)用的范圍不同，很難期望在短期內(nèi)用一個(gè)統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行“無縫”地連接起來。
由于軟件無線電對(duì)硬件的依賴程度很小，具有高度的開放性和可編程特性，是實(shí)現(xiàn)上述智能終端的最好方法。從短期來看，軟件電臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)各種通信系統(tǒng)的相互兼容，提高通信效率，方便用戶；也可最大程度地提高設(shè)備的使用率，減少不必要的重復(fù)投資，從而獲得高的投入產(chǎn)出比。從長遠(yuǎn)來說，軟件無線電具有開發(fā)簡便、耗資少、見效快的特點(diǎn)，可以將最新科研成果迅速融入到產(chǎn)品應(yīng)用之中，創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)效益；也可推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)如計(jì)算機(jī)、微電子等行業(yè)的發(fā)展。可以說：軟件無線電是現(xiàn)代科技發(fā)展的一個(gè)“助推器”。

作者簡介
黃志軍
碩士，畢業(yè)于西安電子科技大學(xué)，中興通訊移動(dòng)產(chǎn)品事業(yè)部系統(tǒng)部工程師。