無線電數(shù)字信號處理和軟件無線電技術綜述

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1、無線電數(shù)字信號處理和軟件無線電技術綜述　　摘要：在軟件無線電技術中，寬帶、多頻段天線、高速數(shù)字信號處理、模數(shù)轉換對于軟件無線電技術而言都是關鍵技術，通過組合使用，達到設計目的以及應用要求。關鍵詞：無線電數(shù)字信號軟件無線電關鍵技術引言目前無線電監(jiān)測技術己經成為一個重要的研究課題。無線電監(jiān)測技術中包括信號調制識別和定位。信號調制識別和參數(shù)估計的基本任務是在多信號環(huán)境和有噪聲干擾的條件下確定出接收信號的調制方式和其信號參數(shù)，從而為進一步分析和處理信號提供依據。調制方式是區(qū)別不同性質通信信號的一個重要特征

2、。隨著通信技術的發(fā)展，信號在很寬的頻帶上采用不同調制參數(shù)的各種調制樣式。如何有效的監(jiān)視和識別這些信號，在軍事和民用領域都是十分重要的研究課題。在軍事領域，信號調制方式的識別是對敵方通信進行干擾或偵聽的前提，一旦知道了調制類型，就可以估計調制參數(shù)，從而有針對性的制定偵察和反偵察策略。調制識別技術還有助于電子戰(zhàn)最佳干擾樣式或干擾算法的選擇，以保證友方通信，同時抑制和破壞敵方通信，實現(xiàn)電子對抗的目的。1信號調制識別技術6目前，通信信號的調制識別技術大致可分為如下兩大類：一是判決理論方法，它基于假設檢驗理

3、論，利用概率論去推導一個合適的分類規(guī)則。由于判決理論是基于假設檢驗的，它能夠最小化平均風險函數(shù)，在這個意義上講，它提供最優(yōu)的方法。但即使對于一個簡單的信號形式，最優(yōu)分類器的完全數(shù)學表達式是非常復雜的。它還需要構建一個正確的假設并且仔細分析，這一點也是十分困難的。二是統(tǒng)計模式識別方法。這種方法一般由兩部分組成，其一是特征提取，它的作用是從接收到的信號中抽取區(qū)別于其他信號的特征參數(shù)；另一個是模式識別，它的作用是根據提取的特征參數(shù)確定信號的調制方式。由于這種方法不需要一定的假設條件，可以實現(xiàn)信號的盲識別

4、，比較適合于截獲信號的處理，因此在實際的調制識別中，我們大多采用這種方法。目前統(tǒng)計模式識別方法在調制識別中可分為如下幾種形式：（1）基于過零點取樣的調制識別方法；Hsue提出了利用信號過零點的時間間隔和相位差的直方圖分類CW、MPSK和MFSK信號。（2）基于AR模型的調制識別方法；Assalehlg提出了利用AR模型提取信號瞬時頻率和瞬時帶寬作為特征參數(shù)實現(xiàn)數(shù)字調制信號的分類方法；LiuMing-quan6將AR模型提取的瞬時頻率和瞬時帶寬參數(shù)用于同時多個數(shù)字信號的調制識別；戴威將接收信號分成四

5、大類：噪聲，幅度調制，頻率調制，相位調制，利用AR模型提取參數(shù)可實現(xiàn)80%的識別率。（3）基于小波變換的調制識別方法；K.C.Hol使用連續(xù)小波變換，第一次利用時頻方法進行調制識別；N.P.Ta用小波和小波包對FSK、PSK、ASK調制方式的進行識別；K.C.Hol利用信號的小波變換和信號幅度歸一化后的小波變換實現(xiàn)PSK、FSK、QAM信號的調制分類；SangWoocho使用連續(xù)時間小波變換和線性預測編碼LPC對BPSK、QPSK、FSK信號進行分類識別。2LOS誤差識別與抑制方法2.1實際信道環(huán)

6、境對時差定位的影響在實際信道環(huán)境中，如果輻射源和基站之間電波傳播的視距傳播（L0S）路徑被建筑物阻擋，電波只能以反射、折射等非視距LOS方式進行傳播。采用TOA和TDOA技術對輻射源進行定位估計時，NLOS情況與有LOS路徑情形相比，TOA測量值中會產生一個正的附加超量時延，TDOA測量值中也會對應產生一個誤差分量。將這種具有較大誤差的TOA或MOA測量值應用于輻射源的定位估計，必然造成定位算法性能的顯著下降，無法取得輻射源位置的最大似然估計，使估計位置出現(xiàn)較大偏差。2.2一種抑制TDOA估計中N

7、LOS誤差的新方法當主站和輔站都受到NLOS影響時，NLOS傳播對TDOA測量引入的誤差，是兩個均值服從對數(shù)正態(tài)分布的隨機變量的差，其值與MS和職的距離有關，當MS6距離主站近時，主站受到的NLOS影響小，輔站受到的NLOS影響大。同理，當輻射源離輔站近時幾，是負偏的。當主站和輔站只有一個受NLOS影響時，TDOA測量值也存在正偏和負偏問題。該問題和TOA中的超量時延，只是正偏不一樣，如果能夠將TDOA測量值的正偏或負偏修正到零偏就可減輕NLOS的影響。3軟件無線電的關鍵技術3.1寬帶智能天線技術

8、作為軟件無線電硬件出入口，對于理想的無線電系統(tǒng)，天線應該覆蓋要求的所有無線通信波段。目前技術無法達到相應要求，但人們可采用組合式多頻段天線，來盡量彌補缺陷，因此使用寬帶智能天線被看作能夠實現(xiàn)多頻段天線系統(tǒng)的最佳方案。隨著科技發(fā)展，很快RF微型機電系統(tǒng)，是一種高度小型化的器件，這種器件的研究成功，可使寬帶實現(xiàn)可重構天線的設計方案成為可能。通過軟件無線電以及智能天線相互滲透、相互促進的作用，可在將來無線通信中得到廣泛應用，也會使得這種技術得到推廣，將在其他無線電技術領域達到科技創(chuàng)新的最