辛勤[1]2000年在《虚拟无线电试验系统的研究与实现》文中研究说明软件无线电是对传统无线电通信体系结构的一次重大革新。它摆脱了硬件体系结构的束缚，是解决不同通信体制之间互操作问题和开展多种通信业务的最佳途径，具有巨大的商业和军事价值。 以通用处理器为核心的软件无线电系统因其结构类似于虚拟仪器而被称之为“虚拟无线电”系统。开发虚拟无线电系统可以快速建立原型系统，促进对软件无线电体系结构的深入研究，具有理论和实践上的双重意义。本文的工作围绕虚拟无线电试验系统的建立而展开，旨在实现多种体制下的窄带通信传输。 第二章研究并确立了虚拟无线电试验系统的结构框架。在软／硬件协同设计方法的指导下，对系统进行建模、软／硬件任务划分和实现，提出了一种新的建模方法，将系统各组件的内在行为与通信模式相隔离，实现了系统的模块化设计。 第三章探讨虚拟无线电试验系统底层硬件的结构设计，包括数字上变频模块和数字下变频模块。它们不仅完成数字信号的上／下变频，减轻通用处理器的负载，还具有良好的可编程性，能适应多种调制方式。 第四章研究虚拟无线电试验系统软件体系结构。它分为三层，底层是控制硬件的内核模式驱动程序；中间层是建立数据传输路径的用户模式驱动程序；顶层是应用程序。着重分析底层内核模式驱动程序的工作过程，并对中间层用户模式驱动程序的工作流程以及AM、FM模式下的应用程序流程作了简要分析。 第五章探讨软件无线电系统中的码元同步问题，为后续实现数字调制信号的产生与解调做准备。文中提出了一种可用于软件无线电系统中的码元同步方案。该方案以信号插值为理论基础，用最小均方滤波器替代传统的多项式插值滤波器，并采用能量检测算法以降低半周期传输延迟时的误码率。在仿真实验中，从定时抖动能量和误码率两方面进行比较，实验结果证明了该方案的有效性。 在论文最后对全文进行了总结，并指出了进一步研究探索的方向。
邱剑[2]2013年在《基于FPGA的虚拟无线电射频前端及PCIe接口设计》文中进行了进一步梳理随着通信技术的迅猛发展，新的通信体制与标准的不断出台，出现了新旧通信系统标准共存的局面，使得各种通信系统的互连互通变得更加的复杂。为了满足设备的互通问题，缩短开发周期，降低开发成本，人们提出了通过软件方式来实现无线通信的虚拟无线电概念。本文结合了虚拟无线电涉及的一些关键技术和基础理论，基于虚拟无线电架构，设计了一种基于PCI Express总线接口的虚拟无线电射频前端板卡。本文利用PCI Express高速总线接口作为PC与射频前端板卡的数据传输接口，并使用高效的DMA工作机制，实现总线接口间高数据速率、低时延的数据交互。射频前端的设计采用直接变频的架构，有效的提高了前端集成度，并将射频部分，接口部分和FPGA控制部分有效的集成到一块板子上。文中给出了虚拟无线电射频前端的基本结构和模块组成，重点阐述了整个射频前端的硬件设计关键技术及FPGA本地控制逻辑。其中，硬件部分主要包括：FPGA模块、电源模块、时钟模块、PCIe模块和射频模块，并给出相应电路原理图设计；FPGA部分主要包括DMA控制模块、天线模块、数据缓冲处理模块、参数配置模块和定时控制模块，并给出各模块时序仿真图。文中还对所设计的射频前端板卡进行了测试，并对测试结果进行了分析和总结。经实践验证，本文设计的虚拟无线电射频前端在中频段（700MHz-900MHz）范围发射和接收性能较好，通过修改相应的应用程序以及FPGA程序，即可在一块射频前端板卡下实现协议的切换。该射频前端板卡具有良好的通用性，在软件无线电系统中，可作为射频前端进行无线信号的接收和发送，作为无线接入网卡设备、无线系统试验设备来使用；还可用于构建行业专网通信系统。
李佳睿[3]2015年在《基于无线电信号处理方法的信息处理系统开发》文中研究指明在医疗卫生、公共安全、科学探索、工业生产等领域,信息的处理、采集、测试已广泛应用,然而随着社会的快速发展,信息的采集和处理技术具有非常重要的价值。信息的采集是基于数据分析、识别和处理特性的,所以对信息的储存、收集、传输具有很重要的价值。对数据信息的采集、处理和辨识研究对于无线电信号、数据处理分析具有重要的意义。本文对本软件无线电技术的理论和用于数据采集和传输的USB2.0接口进行了系统讨论,论文对信号处理方法的Hilbert基本理论进行分析,及其在信号处理中的应用进行了研究,并分析了在信号处理中的限制。同时,在采集数据的综合测试中引入了Hilbert-Huang变换方法,通过研究HHT方法的特点,且在FM、AM、2FSK和4FSK的信号特点的基础上分别将Hilbert-Huang变换方式和Hilbert瞬间分析进行了使用,通过对两种分析方法的分析和比较,得到了相关理论的分析和仿真结果。对希尔伯特黄变换分析非平稳信号的仿真结果验证级所提出的设计的有效性和正确性进行对比分析。基于虚拟无线电的软件系统主要就是采集数据的分析,该系统采用了软件编程的方法对相关的应用功能进行了设计和开发。考虑到软件无线电系统需要具备的可移植性、灵活性和可扩展性,论文采用开发工具VC++6.0进行了设计,通过面向对象的工程项目,采用了面向对象的图像应用界面。另外,对于较为复杂的功能模块,尤其在信号处理编程算法上利用了MATLAB和VC++的优点,通过混合编程的方法得以实现,该方法能够有效的提高编程效率,使用户得到满意的处理效果。为了对有关数据的参数进行记录和处理,系统采用了关系数据库,采用DataGrid控件在VC++编程环境中通过编程实现了对数据库各个表的管理。因此,软件无线电系统通过综合的数据测试,在处理逻辑上实现了其可扩展性、使用的灵活性和可移植性。在本文提出的软件无线电系统设计方案的想法是接近理想的,对软件无线电的发展具有一定的参考价值。
李苗[4]2006年在《虚拟无线电接收平台开发和关键技术研究》文中进行了进一步梳理软件无线电的概念在1991年由Joe Mitola提出。这个术语包含了两方面的内容,一是硬件平台固定不变,仅通过软件编程来实现系统的重新配置,另一方面,通过改变硬件的特定组合来适应即将出现的应用。软件无线电的关键思想是在尽可能靠近天线的部位进行宽带模数/数模变换,然后利用软件实现后续的数字信号处理功能。作者结合软件无线电系统所涉及到的一些关键技术和基本理论,根据典型软件无线电系统实例SpectrumWare,设计了一种虚拟无线电平台接收子系统,论文详细介绍了系统的结构、工作原理、硬件控制和驱动程序的设计。论文从MPSK信号的识别入手,研究了调制信号的两种主要的识别方法,决策理论和模式识别。关于决策理论方法,应用了两种基于似然比的调制识别算法,并对算法的性能进行了分析和比较。模式识别方法主要利用累量不变量构造分类特征,并针对多径信道上的信号调制识别进行了相关的讨论和仿真工作。
欧阳玉梅[5]2013年在《基于虚拟无线电RFID读写器的设计与实现》文中认为近年来，随着多核CPU的出现与广泛应用，PC机在计算能力和性能上大幅度提高，甚至可以与传统的专用数字信号处理器相媲美，因此在一台计算机上设计通用的软件无线电平台即实现虚拟无线电已成为一种可能。目前国内外市场上RFID读写器的开发大都采用软件无线电技术来完成，此类RFID读写器需要专门的硬件平台像ASIC、DSP、FPGA或者ARM等来进行基带信号处理，不仅技术要求高、可移植性差、开发周期长、成本高且难以支持多协议和多应用。虚拟无线电技术利用通用计算机体系结构尽可能地加入软件成分，研究基于多核PC的软件无线电平台，能够在一台计算机上实现多种通信协议，而且易于开发和软件升级。本文首先分析了软件无线电技术存在的不足，结合RFID技术、虚拟无线电技术理念，提出一个基于虚拟无线电实现RFID读写器的方案，并以ISO/IEC18000-6C协议为标准，验证了该方案的可行性。在系统算法设置方面，首先对ISO/IEC18000-6C协议做了详细的介绍，对标签识别层、物理层以及物理链路的各项参数、算法定义等进行研究分析。其次，对系统的部分参数如读写器最大耗时和同步耗时等进行了详细分析，并设计且实现了链路的关键算法即基带信号处理算法。最后在Matlab平台上进行了系统功能验证和链路仿真，分析得出系统链路最佳参数设置和最佳算法设置。在系统实现方面，本文搭建了基于虚拟无线电的系统硬件测试平台，首先对系统的主要模块DMA控制、FPGA逻辑控制和射频前端等的功能和工作机制进行了详细的分析与设计，介绍系统PC机端的处理即软件实现方法，完成PCIe驱动程序的设计，实现标签识别层处理和基带信号处理等关键算法。其次，在该平台上进行发收通路验证，通过射频参数配置将此次测试的中心频率设为902MHz，截取其接收端和发送端基带信号进行比较，以验证硬件系统的性能。最后，在硬件系统性能得到保证的情况下，对系统进行协议一致性测试，完成从信号生成、测量、分析到实时反馈的全部功能测试。协议一致性测试的完成即是完成了对标签的身份认证，由此验证了系统的可行性。
杜思深[6]2002年在《软件无线电与虚拟无线电》文中研究说明介绍了软件无线电和虚拟无线电的系统结构、特点和应用,以及实现软件无线电和虚拟无线电的关键技术,并为解决这些技术进行了探讨。
王晓琴, 黑勇[7]2006年在《软件无线电硬件体系结构研究》文中提出软件无线电具有开放性、标准化、模块化和高度可编程的特点,被认为是继模拟通信技术、数字通信技术之后的第三代无线通信技术。在了解传统无线电体系结构的基础上,首先简单介绍了软件无线电体系结构的演化过程:数字无线电、软件定义无线电、理想软件无线电以及虚拟无线电。然后,详细总结了目前软件无线电硬件体系结构的两种常用实现———流水线式、总线式结构的特点。最后,引入目前研究的新方向———交换式及基于工作站簇的结构。
黄旭[8]2004年在《一种软件无线电系统的设计及实现》文中提出本论文对软件无线电技术的理论与实现进行了研究。软件无线电技术实现的理论基础就是数字信号处理理论,将信号处理从模拟领域转移到数字领域,从而实现从硬件到软件的无线电。本人在研究这一基础理论的同时,对软件无线电技术相关的各种关键技术分别进行了研究与讨论。在此过程中,提出并阐释了数字领域的内插、抽取、变频、采样等技术的本质及联系,将数字信号处理和模拟信号处理统一起来,澄清了目前某些教科书中一些概念及说法,为发展新的信号处理方法提供了部分借鉴。与此同时,在北京首科中系希电公司做课题期间,根据项目要求及目前集成电路的发展水平,针对性的选择元器件,考虑在中频及其以下进行全数字化,设计了一套流水型结构的软件无线电系统,分为中频模块和基带模块两部分。并用Cadence公司的Allegro工具设计8层pcb板予以实现,最后联合调试通过,此软件无线电平台稳定运行。在这次做毕业课题的期间,本人主要做了如下工作:1:查阅与软件无线电相关的各类资料,学习和研究软件无线电的各种理论与关键技术,特别是信号的时频域分析,以及了解了相关的信号处理算法,比如差分QPSK调制解调,语音压缩,纠错编解码等;为系统的设计提供理论支持。2:查阅与微处理系统相关的各类资料,特别是以DSP器件为处理器的知识,学习和研究微处理系统的结构及相关知识,以及了解嵌入式操作系统的相关知识。3:根据项目要求,采用美国AD公司的32位浮点DSP处理器Adsp21161配上192Mbits的SDRAM,64Mbits的Flash,设计出以微计算机模式工作的基带信号DSP处理板。单板处理能力可达400MFLOPS,能够实时运行多种信号处理算法程序。4: 根据项目要求,采用四块美国AD公司的AD6624,AD6623,AD9772,AD6644芯片合作设计出数字中频板。能够对250M以内的模拟信号进行65MSPS及其以下速率的数字采样,同时能够直接输出150M以内的中频模拟信号。5:将系统进行软硬件联合调试并通过,达到预期目标。
俞春华[9]2004年在《数字调幅广播系统的软件模拟和虚拟无线电仿真》文中提出本文研究数字调幅广播中的DRM(Digital Radio Mondiale)系统,它是从模拟广播到数字广播的过渡阶段,直接利用现有的中短波发射机和信道,传输低码率信号,带宽很窄,单边带4.5/5kHz,双边带9/10kHz。不仅可以达到FM或CD音质,还能实现与原有模拟调幅广播的同播,节省了频谱资源,发射功率也比模拟调幅广播要小。无线广播信道是30MHz以下的时变多径信道。DRM系统以OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)技术为基础,具有高频带利用率和抗多径干扰等特点。本文研究了OFDM系统的构成模型和关键技术,讨论了信源编码、信道编码、信道估计和同步等部分的作用和方法。建立了Matlab仿真平台,用蒙特卡罗模拟方法,将DRM系统的三个数据通道 MSC、SDC和FAC中的随机数据、语音或图像文件,通过DRM系统,用64QAM、16QAM或4QAM等不同的映射方法,加入了码率兼容删除卷积码和二维维纳滤波信道估计方法,经过DRM推荐的几种典型信道,来测试其系统性能,以便于对不同算法进行选择。在Windows XP操作系统下使用Visual C++工具成功设计了DRM系统的虚拟无线电仿真软件。用两台PC机仿真DRM发射机,信道和DRM接收机。可以实时地对语音进行录音、编码调制、发送及播放等,为我国的中短波数字调幅广播试验提供了一个很好的演示平台。
陈达, 陆小凡, 李明齐[10]2015年在《基于RTX增强Windows实时性的虚拟无线电实现方案研究》文中提出Windows线程切换与线程调度存在毫秒级的时延和不确定性,无法满足通信系统底层协议处理的实时性需求,使得完全基于Windows操作系统的虚拟无线电的应用受到很大限制。提出并实现一种虚拟无线电实时性增强方案,解决上述实时性问题。RTX(real-time extension)是对Windows系统进行实时性扩展的实时操作系统,能保证线程处理的实时性和确定性。设计了基于Windows和RTX的虚拟无线电实现架构,将通信系统的协议处理实现划分为基于RTX实现可满足实时性要求较高的物理层通信协议处理和基于Windows实现实时性要求较低的高层通信协议处理,并给出了两部分处理模块间数据与信令的交互机制。仿真测试结果表明,基于RTX实现通信协议的处理能够达到微秒级的控制时延,可以满足大部分现代通信系统的实时性要求,从而为采用Windows的虚拟无线电的实现提供一种有效的实时性增强解决方案。
参考文献：
[1]. 虚拟无线电试验系统的研究与实现[D]. 辛勤. 中国人民解放军国防科学技术大学. 2000
[2]. 基于FPGA的虚拟无线电射频前端及PCIe接口设计[D]. 邱剑. 南昌航空大学. 2013
[3]. 基于无线电信号处理方法的信息处理系统开发[D]. 李佳睿. 电子科技大学. 2015
[4]. 虚拟无线电接收平台开发和关键技术研究[D]. 李苗. 西安电子科技大学. 2006
[5]. 基于虚拟无线电RFID读写器的设计与实现[D]. 欧阳玉梅. 南昌航空大学. 2013
[6]. 软件无线电与虚拟无线电[J]. 杜思深. 空间电子技术. 2002
[7]. 软件无线电硬件体系结构研究[J]. 王晓琴, 黑勇. 科学技术与工程. 2006
[8]. 一种软件无线电系统的设计及实现[D]. 黄旭. 电子科技大学. 2004
[9]. 数字调幅广播系统的软件模拟和虚拟无线电仿真[D]. 俞春华. 东南大学. 2004
[10]. 基于RTX增强Windows实时性的虚拟无线电实现方案研究[J]. 陈达, 陆小凡, 李明齐. 科学技术与工程. 2015
标签：电信技术论文; 射频论文; 仿真软件论文; 虚拟技术论文; 虚拟仿真论文; 射频信号论文; 通信论文; 前端架构论文; 信号处理论文;