基于DSP结构的软件无线电的硬件组成—零中频数字无线电(一)

admin 2026-01-04 01:57:08 网络安全文章 来源:ZONE.CI 全球网 0 阅读模式

文章总结: 文章解析基于DSP的零中频数字无线电硬件,指出其省略中频环节,仅由射频前端与基带处理两部分构成;射频前端含低噪放与镜像抑制滤波器完成信号初选,基带侧经模拟IQ解调直接输出I/Q低频信号,再由高采样率ADC送入DSP完成解调、解码、均衡、同步及协议栈运算,最终通过USB/PCIe交付比特流,实现带宽与动态范围由ADC性能决定,系统简洁、集成度高。 综合评分: 82 文章分类: 技术标准,应用安全,解决方案,网络安全,安全开发


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基于DSP结构的软件无线电的硬件组成—零中频数字无线电(一)

原创

班班高

网络安全自学

2026年1月1日 14:00 四川

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基于DSP结构的软件无线电的硬件组成

—零中频数字无线电(一)

      基于DSP结构的软件无线电包含基带数字无线电,中频数字无线电、零中频数字无线电三种结构,基于DSP结构的中频数字无线电、基于DSP结构的基带数字无线电讲解见往期内容。基于DSP结构的零中频数字无线电有两种架构:模拟零中频架构数字零中频架构,本期内容讲解模拟零中频架构

      和基于DSP结构的中频数字无线电,基于DSP结构的基带数字无线电不一样,基于DSP结构的零中频数字无线电中的模拟零中频架构的硬件组成中无中频信号处理部分,而是只由射频前端和基带信号生成及处理两个部分组成。以下以接收方向为例讲解这两个部分的硬件组成。

一、射频前端

      射频前端由天线和射频前端模块组成。射频前端模块包括低噪声放大器,窄带射频镜像抑制滤波器。

1.1低噪声放大器

      低噪声放大器用于放大微弱的接收信号,同时尽量少引入噪声。

1.2 窄带射频镜像抑制滤波器

      窄带射频镜像抑制滤波器的核心任务是进行信道选择和抑制邻道干扰。

二、基带信号生成及处理

2.1 基带信号生成

      射频前端的射频信号经过模拟IQ解调器后变为基带信号。

     模拟IQ解调器先将来自射频前端的射频信号拆分为同向I分量和正交Q分量,然后使用本地振荡器和一个90°移相器将两路信号下变频为两路低频模拟基带信号,ADC(模数转换器)将这两路模拟基带信号分别数字化后给DSP去恢复出最终的0和1比特流。

2.2 基带信号处理

2.2.1 ADC模块

      ADC(模数转换器)对模拟IQ解调器输出的两路模拟基带信号进行采样,将其转换为数字基带信号。ADC的性能(采样率、位数)直接决定了软件无线电系统能处理的带宽和动态范围。

2.2.2 DSP核心处理单元

      DSP核心处理单元接收来自ADC的数字基带信号,执行所有通信协议和信号处理算法,实现如下功能:

    ①信号解调:如对QAM调制信号、QPSK调制信号、OFDM调制信号进行解调;

    ②信道解码:如Turbo、LDPC、Viterbi解码,纠正传输中的错误;

    ③均衡:补偿信道造成的失真;

    ④同步:包括载波同步,符号同步、帧同步;

    ⑤协议栈处理:如MAC层,网络层等。

注:经过DSP解调出的数据(如比特流数据,语音数据)将会通过USB、PCIe等接口发送给嵌入式处理器或电脑,供上层应用使用。

本节内容概括


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