軟件無線電第三章軟件無線電的結(jié)構(gòu)新版

1、軟件無線電的基本結(jié)構(gòu)軟件無線電的基本結(jié)構(gòu)常見的幾種軟件無線電接收機(jī)數(shù)學(xué)模型常見的幾種軟件無線電接收機(jī)數(shù)學(xué)模型常見的幾種軟件無線電發(fā)射機(jī)數(shù)學(xué)模型常見的幾種軟件無線電發(fā)射機(jī)數(shù)學(xué)模型3.1 軟件無線電的三種結(jié)構(gòu)形式軟件無線電的三種結(jié)構(gòu)形式n軟件無線電的宗旨：軟件無線電的宗旨：（1 1）盡可能地簡化射頻模擬前端，使）盡可能地簡化射頻模擬前端，使a/da/d轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換盡量靠近天線，數(shù)字化后的信號(hào)盡量多用軟盡量靠近天線，數(shù)字化后的信號(hào)盡量多用軟件處理。件處理。（2 2）硬件平臺(tái)應(yīng)具有開放性、通用性，軟件應(yīng)）硬件平臺(tái)應(yīng)具有開放性、通用性，軟件應(yīng)具有可升級(jí)性，可替換性。具有可升級(jí)性，可替換性。n軟件無線電可分為

2、三大組成部分：軟件無線電可分為三大組成部分：射頻處射頻處理前端理前端a/dd/a數(shù)字處數(shù)字處理軟件理軟件3.1 軟件無線電的三種結(jié)構(gòu)形式軟件無線電的三種結(jié)構(gòu)形式n基于采樣方式的不同，軟件無線電的組基于采樣方式的不同，軟件無線電的組成結(jié)構(gòu)可以分成以下成結(jié)構(gòu)可以分成以下3 3種：種： 1 1）射頻全寬帶低通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu)）射頻全寬帶低通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu) 2 2）射頻直接帶通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu)）射頻直接帶通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu) 3 3）寬帶中頻帶通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu)）寬帶中頻帶通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu)n組成結(jié)構(gòu)如圖所示：組成結(jié)構(gòu)如圖所示：雙工器雙工器超寬帶超寬帶濾波器濾波器超寬帶超寬帶放大器放大器超

3、高速超超高速超寬帶寬帶a/d分波段分波段濾波器濾波器超寬帶功超寬帶功率放大器率放大器超高速超超高速超寬帶寬帶d/a超高超高速速 dsp軟件軟件minmaxffmax2sff這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)n優(yōu)點(diǎn)：對(duì)射頻信號(hào)直接采樣，符合軟件無線電優(yōu)點(diǎn)：對(duì)射頻信號(hào)直接采樣，符合軟件無線電概念的定義。概念的定義。n缺點(diǎn)缺點(diǎn)：（1）需要的采樣頻率太高，特別還要求采用大）需要的采樣頻率太高，特別還要求采用大動(dòng)態(tài)、多位數(shù)的動(dòng)態(tài)、多位數(shù)的a/d/a時(shí)，顯然目前的器件水時(shí)，顯然目前的器件水平無法實(shí)現(xiàn)。平無法實(shí)現(xiàn)。（2）前端超寬的接收模式會(huì)對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)）前端超寬的接收模式會(huì)對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)范圍有很高的要求

4、，工程實(shí)現(xiàn)極為困難。范圍有很高的要求，工程實(shí)現(xiàn)極為困難。所以這種結(jié)構(gòu)只實(shí)用于工作帶寬不太寬的場合。所以這種結(jié)構(gòu)只實(shí)用于工作帶寬不太寬的場合。例：短波例：短波hfhf頻段低通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu)頻段低通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu)n對(duì)于工作頻段處于對(duì)于工作頻段處于0.1mhz到到30mhz范圍的范圍的hf就可能采用上述結(jié)構(gòu)，因?yàn)椴蓸宇l率在就可能采用上述結(jié)構(gòu)，因?yàn)椴蓸宇l率在100mhz左右精度為左右精度為14位的位的ad已基本能滿足要已基本能滿足要求。求。雙工器雙工器濾波器濾波器放大器放大器a/da/d濾波器濾波器功放功放d/ad/adspdsp軟件軟件:75 90sfmhzmhz0.1mhz30mhz3.1

5、.2 射頻直接帶通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu)射頻直接帶通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu)n組成結(jié)構(gòu)如圖所示：組成結(jié)構(gòu)如圖所示：雙工器雙工器窄帶電調(diào)濾窄帶電調(diào)濾波器波器放大器放大器a/d功功放放“0”內(nèi)插上內(nèi)插上變頻變頻d/adsp軟件軟件00/ 4/ 4smsmffff(2n+1)(2m+3)m/ssff窄帶電調(diào)窄帶電調(diào)濾波器濾波器本結(jié)構(gòu)說明本結(jié)構(gòu)說明n本結(jié)構(gòu)采用了射頻直接帶通采樣原理。本結(jié)構(gòu)采用了射頻直接帶通采樣原理。n這種帶通采樣除了需要一個(gè)主采樣頻率這種帶通采樣除了需要一個(gè)主采樣頻率fs外，還需外，還需要要m個(gè)個(gè)“盲區(qū)盲區(qū)”采樣頻率采樣頻率fsm(m= 0,1,2m-1)，m值由下式確定：值由下式確定： 式中

6、，式中，intx表示取大于等于表示取大于等于x的最小整數(shù)。的最小整數(shù)。n盲區(qū)采樣頻率為：盲區(qū)采樣頻率為： ，式中，式中，m = 0, 1,2,m-1對(duì)應(yīng)盲區(qū)號(hào)。對(duì)應(yīng)盲區(qū)號(hào)。max2sfmintf2223smsmffmn主采樣頻率主采樣頻率fs的確定主要取決于的確定主要取決于a/d器件的性能；器件的性能；另外，還要考慮與后續(xù)另外，還要考慮與后續(xù)dsp的處理速度相匹配。的處理速度相匹配。為減少盲區(qū)采樣頻率的數(shù)量，在最高工作頻率為減少盲區(qū)采樣頻率的數(shù)量，在最高工作頻率fmax一定的情況下，一定的情況下， fs應(yīng)盡量選高。應(yīng)盡量選高。n本結(jié)構(gòu)對(duì)本結(jié)構(gòu)對(duì)a/d器件的要求是器件的要求是a/d需有足夠高的工

7、需有足夠高的工作帶寬。作帶寬。n優(yōu)點(diǎn)：與射頻全寬開低通采樣結(jié)構(gòu)相比最大的不優(yōu)點(diǎn)：與射頻全寬開低通采樣結(jié)構(gòu)相比最大的不同就是采用的前置濾波器的差異；另外還有同就是采用的前置濾波器的差異；另外還有a/d的采樣速率不同；最后就是對(duì)的采樣速率不同；最后就是對(duì)dsp的處理速度要的處理速度要求不同。實(shí)現(xiàn)可行性較強(qiáng)。求不同。實(shí)現(xiàn)可行性較強(qiáng)。n缺點(diǎn)：前置窄帶電調(diào)濾波器和高工作帶寬的缺點(diǎn)：前置窄帶電調(diào)濾波器和高工作帶寬的a/d（高性能采樣保持放大器）實(shí)現(xiàn)起來還是（高性能采樣保持放大器）實(shí)現(xiàn)起來還是有相當(dāng)?shù)碾y度。另外，本結(jié)構(gòu)需要多個(gè)采樣頻有相當(dāng)?shù)碾y度。另外，本結(jié)構(gòu)需要多個(gè)采樣頻率，增加了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。率，增加了

8、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。因此，我們將介紹下面一種軟件無線電結(jié)構(gòu)因此，我們將介紹下面一種軟件無線電結(jié)構(gòu)寬帶中頻帶通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu)。寬帶中頻帶通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu)。3.1.3 寬帶中頻帶通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu)寬帶中頻帶通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu)n組成結(jié)構(gòu)如圖所示：組成結(jié)構(gòu)如圖所示：分波段分波段濾波器濾波器 功功放放高高放放 雙工雙工器器 一本一本振振 一中一中放放 濾濾波波a/dd/a dsp (軟軟件件)fsf0/4s(2n+1)f放放大大放放大大 一本一本振振 二中二中放放本結(jié)構(gòu)說明本結(jié)構(gòu)說明n本結(jié)構(gòu)類似于超外差無線電臺(tái)，但常規(guī)電臺(tái)的本結(jié)構(gòu)類似于超外差無線電臺(tái)，但常規(guī)電臺(tái)的中頻帶寬為窄帶結(jié)構(gòu)，而本結(jié)構(gòu)為寬

9、帶中頻結(jié)中頻帶寬為窄帶結(jié)構(gòu)，而本結(jié)構(gòu)為寬帶中頻結(jié)構(gòu)。構(gòu)。n本結(jié)構(gòu)使前端電路設(shè)計(jì)得以簡化，信號(hào)經(jīng)過接本結(jié)構(gòu)使前端電路設(shè)計(jì)得以簡化，信號(hào)經(jīng)過接收通道后的失真也小，而且通過后續(xù)的數(shù)字化收通道后的失真也小，而且通過后續(xù)的數(shù)字化處理，本結(jié)構(gòu)具有更好的波形適應(yīng)，信號(hào)帶寬處理，本結(jié)構(gòu)具有更好的波形適應(yīng)，信號(hào)帶寬適應(yīng)性以及可擴(kuò)展性。適應(yīng)性以及可擴(kuò)展性。n本結(jié)構(gòu)的射頻前端比較復(fù)雜，它的功能是將射本結(jié)構(gòu)的射頻前端比較復(fù)雜，它的功能是將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合于頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合于a/da/d采樣的寬帶中頻或把采樣的寬帶中頻或把d/ad/a輸出的寬帶中頻信號(hào)變換為射頻信號(hào)。輸出的寬帶中頻信號(hào)變換為射頻信號(hào)。3.1.4 三種

10、軟件無線電結(jié)構(gòu)的等效數(shù)字譜三種軟件無線電結(jié)構(gòu)的等效數(shù)字譜n低通采樣的軟件無線電結(jié)構(gòu)的數(shù)字譜：低通采樣的軟件無線電結(jié)構(gòu)的數(shù)字譜：minfmaxf/2sff( )dxfn 圖中的頻率全部用模擬頻率來表示的，且僅畫了正半頻率。n寬帶中頻帶通采樣的數(shù)字譜：寬帶中頻帶通采樣的數(shù)字譜： 由帶通采樣定理，采樣速率由帶通采樣定理，采樣速率 與中頻與中頻 滿滿足條件：足條件： 其其adad采樣數(shù)字譜采樣數(shù)字譜 如下圖如下圖1 1所示，圖所示，圖2 2為中頻信為中頻信號(hào)模擬頻譜號(hào)模擬頻譜 ：sf0f0(21)4sffndxax圖圖1 1/4sfb0/2sff( )dxfdxdx圖圖2 2( )dxf0/4sffb

11、00/4sfffaxax0f 當(dāng)上式中當(dāng)上式中n為偶數(shù)時(shí)，數(shù)字譜和模擬譜的對(duì)應(yīng)為偶數(shù)時(shí)，數(shù)字譜和模擬譜的對(duì)應(yīng)關(guān)系為關(guān)系為 ；當(dāng)；當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)為奇數(shù)時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系系 。所以，無論。所以，無論 n 取確定的何取確定的何值，帶通采樣的數(shù)字譜與原始模擬帶通信號(hào)譜也值，帶通采樣的數(shù)字譜與原始模擬帶通信號(hào)譜也是一一對(duì)應(yīng)，只是根據(jù)不同的中頻選取不同的數(shù)是一一對(duì)應(yīng)，只是根據(jù)不同的中頻選取不同的數(shù)字模擬對(duì)應(yīng)關(guān)系而已。字模擬對(duì)應(yīng)關(guān)系而已。,dadaxxxx,dadaxxxxn射頻直接帶通采樣技術(shù)射頻直接帶通采樣技術(shù) 為消除因前置跟蹤濾波器和不理想而產(chǎn)生的為消除因前置跟蹤濾波器和不理想而產(chǎn)生的采樣采樣“盲區(qū)盲區(qū)”

12、，需要多個(gè)采樣頻率，其中包括一，需要多個(gè)采樣頻率，其中包括一個(gè)主采樣頻率個(gè)主采樣頻率 fs和和m個(gè)個(gè)“盲區(qū)盲區(qū)”采樣頻率采樣頻率 fsm。主采樣時(shí)的數(shù)字譜和射頻信號(hào)譜分別如下二圖。主采樣時(shí)的數(shù)字譜和射頻信號(hào)譜分別如下二圖。/4sfb0/2sff( )dxfdxdx圖圖1 這時(shí)數(shù)字譜與模擬信號(hào)譜的對(duì)應(yīng)關(guān)系主要取這時(shí)數(shù)字譜與模擬信號(hào)譜的對(duì)應(yīng)關(guān)系主要取決于前置跟蹤濾波器所處的位置，當(dāng)跟蹤濾波器決于前置跟蹤濾波器所處的位置，當(dāng)跟蹤濾波器（其中心頻率設(shè)為（其中心頻率設(shè)為 f fcentcent）位于偶數(shù)頻段，滿足：）位于偶數(shù)頻段，滿足：00(21)(21)4242sscentfbfbnfnb0faxax

13、0fcentfcentf跟蹤濾跟蹤濾波器波器( )axf圖圖2 射頻直接帶通采樣還存在射頻直接帶通采樣還存在“盲區(qū)盲區(qū)”采樣頻帶。采樣頻帶?！懊^(qū)盲區(qū)”頻帶的中心頻率頻帶的中心頻率 f0m由下式定：由下式定： 式中，式中，fs 為主采樣頻率，為主采樣頻率，m為為“盲區(qū)盲區(qū)”頻帶號(hào)頻帶號(hào)(m = 0,1, m-1)，其數(shù)字譜和射頻信號(hào)譜如下圖所示，其數(shù)字譜和射頻信號(hào)譜如下圖所示012msmff/ 4smf/ 2smfb0f()dxfdxdx圖圖1b0faxax0fcentfcentf跟蹤濾跟蹤濾波器波器()axf圖圖2 “ “盲區(qū)盲區(qū)”采樣數(shù)字譜與采樣數(shù)字譜與“盲區(qū)盲區(qū)”頻帶信號(hào)頻帶信號(hào)譜的對(duì)應(yīng)

14、關(guān)系取決于前置跟蹤濾波器所處的位譜的對(duì)應(yīng)關(guān)系取決于前置跟蹤濾波器所處的位置，當(dāng)其位于偶數(shù)置，當(dāng)其位于偶數(shù)(m=0,2,4,6,(m=0,2,4,6,)“)“盲區(qū)盲區(qū)”時(shí)，時(shí)，其對(duì)應(yīng)關(guān)系為：其對(duì)應(yīng)關(guān)系為： 當(dāng)其為于奇數(shù)當(dāng)其為于奇數(shù) (m=1,3,5,7,(m=1,3,5,7,)“)“盲區(qū)盲區(qū)”時(shí)，時(shí)，其對(duì)應(yīng)關(guān)系為：其對(duì)應(yīng)關(guān)系為： 所以，無論主采樣還是所以，無論主采樣還是“盲區(qū)盲區(qū)”采樣都可以采樣都可以用一個(gè)等效的基帶數(shù)字譜來唯一地表示射頻信用一個(gè)等效的基帶數(shù)字譜來唯一地表示射頻信號(hào)，只要確知前置濾波器在射頻頻帶上所處的號(hào)，只要確知前置濾波器在射頻頻帶上所處的位置。位置。,dadaxxxx,dad

15、axxxx3.2 軟件無線電接收機(jī)數(shù)學(xué)模型軟件無線電接收機(jī)數(shù)學(xué)模型 軟件無線電接收機(jī)相對(duì)發(fā)射機(jī)而言結(jié)構(gòu)比軟件無線電接收機(jī)相對(duì)發(fā)射機(jī)而言結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，涉及內(nèi)容多，所以首先介紹兩種接收較復(fù)雜，涉及內(nèi)容多，所以首先介紹兩種接收機(jī)數(shù)學(xué)模型。機(jī)數(shù)學(xué)模型。 1 1）單通道軟件無線電接收機(jī)數(shù)學(xué)模型）單通道軟件無線電接收機(jī)數(shù)學(xué)模型 2 2）并行處理思想）并行處理思想 3 3）并行多通道軟件無線電接收機(jī)數(shù)學(xué)模型）并行多通道軟件無線電接收機(jī)數(shù)學(xué)模型3.2.1 單通道軟件無線電接收機(jī)數(shù)學(xué)模型單通道軟件無線電接收機(jī)數(shù)學(xué)模型n在同一時(shí)刻只能接收所選擇的一個(gè)信道的信號(hào)在同一時(shí)刻只能接收所選擇的一個(gè)信道的信號(hào)進(jìn)行接收解調(diào)分

16、析。進(jìn)行接收解調(diào)分析。n射頻信號(hào)經(jīng)過不同形式的射頻信號(hào)經(jīng)過不同形式的ad采樣數(shù)字化后，形采樣數(shù)字化后，形成了統(tǒng)一的基帶數(shù)字譜成了統(tǒng)一的基帶數(shù)字譜 ，對(duì)，對(duì) 處理的處理的目的就是如何從中提取出有效帶寬目的就是如何從中提取出有效帶寬 內(nèi)信號(hào)載內(nèi)信號(hào)載頻為頻為 的信號(hào)的信號(hào) s(n)。n任何一種調(diào)制形式的信號(hào)都可以分解出同相分任何一種調(diào)制形式的信號(hào)都可以分解出同相分量和正交分量，用它們完全可以描述該給定信量和正交分量，用它們完全可以描述該給定信號(hào)的特征，而對(duì)信號(hào)進(jìn)行接收解調(diào)的目的實(shí)際號(hào)的特征，而對(duì)信號(hào)進(jìn)行接收解調(diào)的目的實(shí)際就是提取這兩個(gè)正交分量。就是提取這兩個(gè)正交分量。( )dxf( )dxf0b0

17、1 1）數(shù)字混頻法的實(shí)現(xiàn)如圖所示：）數(shù)字混頻法的實(shí)現(xiàn)如圖所示：()jlphe()jlphe0cos()n0sin()ns (n)i (n)q(n) 圖中的低通濾波器圖中的低通濾波器 主要用來濾除主要用來濾除i(n)和和q(n)頻譜分量以外的不需要的信號(hào)。低通濾波器頻譜分量以外的不需要的信號(hào)。低通濾波器的通帶截止頻率的通帶截止頻率 應(yīng)為應(yīng)為i(n)和和q(n)頻譜分量中對(duì)應(yīng)頻譜分量中對(duì)應(yīng)的最高頻率，而濾波器的阻帶截止頻率的最高頻率，而濾波器的阻帶截止頻率 應(yīng)小于應(yīng)小于信道間隔的一半，以消除鄰道干擾的影響。信道間隔的一半，以消除鄰道干擾的影響。()jlphepfaf 經(jīng)過分析可知，通過低通濾波后得

18、到的基帶經(jīng)過分析可知，通過低通濾波后得到的基帶正交信號(hào)正交信號(hào)i(n)、q(n)不再是帶寬為不再是帶寬為 的信號(hào)，的信號(hào)，而是帶寬為而是帶寬為 的信號(hào)，而且的信號(hào)，而且 ，所以可，所以可以對(duì)以對(duì)i(n)、q(n)進(jìn)行進(jìn)行d 倍抽取，抽取因子倍抽取，抽取因子d 由下式由下式確定：確定： 如下圖所示：如下圖所示：()jlphe()jlphe0cos()n0sin()ns (n)i (m)q (m) d d2sfaf2safdf2/saff 在上圖中，低通濾波器和后續(xù)的抽取器一起在上圖中，低通濾波器和后續(xù)的抽取器一起構(gòu)成了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的抽取系統(tǒng)，該抽取系統(tǒng)可以通構(gòu)成了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的抽取系統(tǒng)，該抽取系統(tǒng)可以通

19、過多相濾波結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，以降低對(duì)濾波器吞吐率過多相濾波結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，以降低對(duì)濾波器吞吐率的要求。如果抽取因子的要求。如果抽取因子d 很大，需要用多級(jí)抽取很大，需要用多級(jí)抽取來實(shí)現(xiàn)，如下圖：來實(shí)現(xiàn)，如下圖：x (n)1()jh e1()jh e0cos()n0sin()ni(m)q(m)d1d12()jh e2()jh ed2d2 圖中共采用了圖中共采用了m級(jí)抽取，每級(jí)的抽取因子分級(jí)抽取，每級(jí)的抽取因子分別為別為dm( m = 1, 2, , m ), 總共抽取因子為：總共抽取因子為：1mmmdd2 2）另一種是基于多相濾波正交化處理的實(shí)現(xiàn)方案，）另一種是基于多相濾波正交化處理的實(shí)現(xiàn)方案，其數(shù)學(xué)模型

20、如下圖所示：其數(shù)學(xué)模型如下圖所示：ad1()jh e0cos() n0sin() n221zx(t)04(21)sffn()jqh ei (m)q (m)dd()i m()a m()q m()m()f mn本結(jié)構(gòu)模型對(duì)采樣振蕩器的要求比較高，它必本結(jié)構(gòu)模型對(duì)采樣振蕩器的要求比較高，它必須根據(jù)信號(hào)的中心頻率須根據(jù)信號(hào)的中心頻率 能精確地預(yù)置到帶通能精確地預(yù)置到帶通采樣公式：采樣公式：n這種結(jié)構(gòu)模型必須首先確知在哪個(gè)信道上有信這種結(jié)構(gòu)模型必須首先確知在哪個(gè)信道上有信號(hào)。其潛在問題是需要一個(gè)搜索或監(jiān)視接收機(jī)號(hào)。其潛在問題是需要一個(gè)搜索或監(jiān)視接收機(jī)的專用設(shè)備對(duì)全頻段進(jìn)行搜索監(jiān)視，如果搜索的專用設(shè)備對(duì)全

21、頻段進(jìn)行搜索監(jiān)視，如果搜索速度不夠快，就會(huì)遺漏或丟失信號(hào)。速度不夠快，就會(huì)遺漏或丟失信號(hào)。n通常，軟件無線電采用寬帶帶通采樣，采樣的通常，軟件無線電采用寬帶帶通采樣，采樣的數(shù)據(jù)包含多個(gè)信道的信息，如何同時(shí)處理這些數(shù)據(jù)包含多個(gè)信道的信息，如何同時(shí)處理這些信息？信息？n引入并行多通道處理理論和軟件無線電信道化引入并行多通道處理理論和軟件無線電信道化結(jié)構(gòu)模型。結(jié)構(gòu)模型。0f) 12/(4nffos3.2.2 傳統(tǒng)并行多通道軟件無線電接收機(jī)傳統(tǒng)并行多通道軟件無線電接收機(jī) 數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型n傳統(tǒng)的并行多通道接收機(jī)數(shù)字模型是通過多個(gè)傳統(tǒng)的并行多通道接收機(jī)數(shù)字模型是通過多個(gè)并聯(lián)的單通道接收機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。并聯(lián)的

22、單通道接收機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。n在寬帶采樣后，多個(gè)信道的信號(hào)周期延托到第在寬帶采樣后，多個(gè)信道的信號(hào)周期延托到第1 1 nyquistnyquist頻帶內(nèi)，其載波頻率發(fā)生了變化。頻帶內(nèi)，其載波頻率發(fā)生了變化。n在每個(gè)信道處理時(shí)通過先乘上載波搬移到零中在每個(gè)信道處理時(shí)通過先乘上載波搬移到零中頻，然后濾波進(jìn)行抽取得到各信道的數(shù)據(jù)流。頻，然后濾波進(jìn)行抽取得到各信道的數(shù)據(jù)流。并行多通道處理理論)(x)( faf寬帶采樣)(x各個(gè)信道并行多通道處理1cos()n1sin()ncos()lnsin()ln2sin()n3.3 信道化接收機(jī)數(shù)學(xué)模型信道化接收機(jī)數(shù)學(xué)模型n上一節(jié)介紹的兩種結(jié)構(gòu)模型只能對(duì)單個(gè)信號(hào)或上一節(jié)

23、介紹的兩種結(jié)構(gòu)模型只能對(duì)單個(gè)信號(hào)或有限幾個(gè)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)接收，必須首先確知在有限幾個(gè)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)接收，必須首先確知在哪個(gè)信道上有信號(hào)。哪個(gè)信道上有信號(hào)。n這種結(jié)構(gòu)的潛在問題是需要一個(gè)搜索或監(jiān)視接這種結(jié)構(gòu)的潛在問題是需要一個(gè)搜索或監(jiān)視接收機(jī)的專用設(shè)備對(duì)全頻段進(jìn)行搜索監(jiān)視，如果收機(jī)的專用設(shè)備對(duì)全頻段進(jìn)行搜索監(jiān)視，如果搜索速度不夠快，就會(huì)遺漏或丟失信號(hào)。搜索速度不夠快，就會(huì)遺漏或丟失信號(hào)。n因此，本部分討論基于多相濾波器組的信道化因此，本部分討論基于多相濾波器組的信道化接收機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)全概率的信號(hào)截獲。接收機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)全概率的信號(hào)截獲。3.3.1 數(shù)字濾波器組與信道化基本概念數(shù)字濾波器組與信道化基本概

24、念 n數(shù)字濾波器組是指具有共同輸入，若干個(gè)輸出數(shù)字濾波器組是指具有共同輸入，若干個(gè)輸出端的一組濾波器，如下圖所示。端的一組濾波器，如下圖所示。h 0 (n)h1 (n)h k-1 (n)x (n)y0 (n)y1 (n)yk-1 (n)n顯然除h0 (n) 可能是低通濾波器外，其他的數(shù)字濾波器都是帶通濾波器或單邊帶濾波器。ddd復(fù)信道化濾波器組概念n如果這k個(gè)濾波器是把寬帶信號(hào)s(n)均分成k個(gè)子頻帶信號(hào)輸出，那么就把這種濾波器叫做信道化濾波器。d/()jkhe2+1+0d-1d-20d/3d/d/3n可以得到濾波器組的各個(gè)濾波器可以得到濾波器組的各個(gè)濾波器dnijlpntjlpitdtijl

25、ptjlpidijlpjienhenhnhetheththdieheh22)2()()()()()()(, 2 , 1)(00n先設(shè)計(jì)一低通濾波n 器，如右圖所示：0)(jlpehd/2復(fù)信道化濾波器組設(shè)計(jì)復(fù)信道化濾波器組設(shè)計(jì)n顯然以上濾波器組可以表示如下，這就是傳統(tǒng)顯然以上濾波器組可以表示如下，這就是傳統(tǒng)的并行處理算法實(shí)現(xiàn)框圖，其中：的并行處理算法實(shí)現(xiàn)框圖，其中：( )lphn( )lphn0jne1jnex (n)dd( )lphn1djned1, 2 , 1 , 0/2didii實(shí)信道化濾波器組概念n如果在正頻率段用k個(gè)濾波器是把寬帶實(shí)信號(hào)s(n)均分成k個(gè)子頻帶信號(hào)輸出，就構(gòu)成了實(shí)信道

26、化濾波器。d/()jkhe3+2+1+1-2-0d/2d/d/23-n可以得到濾波器組的各個(gè)濾波器可以得到濾波器組的各個(gè)濾波器)sin()()cos()()(2)sin()()cos()()(2, 2 , 121)()()(dninhdninhnhtdithtdiththdiehehehlplpilplpidijlpdijlpjin先設(shè)計(jì)一低通濾波n 器，如右圖所示：0)(jlpehd/d/實(shí)際實(shí)信道化濾波器組設(shè)計(jì)實(shí)際實(shí)信道化濾波器組設(shè)計(jì)n在實(shí)際應(yīng)用以上濾波器組可以用更簡單的表示，在實(shí)際應(yīng)用以上濾波器組可以用更簡單的表示，構(gòu)成傳統(tǒng)的并行處理算法實(shí)現(xiàn)框圖。構(gòu)成傳統(tǒng)的并行處理算法實(shí)現(xiàn)框圖。1, 2

27、 , 1 , 0/)cos()()(diditththiilpi其中：( )lphn( )lphnx (n)dd( )lphnd)cos(ti)cos(ti)cos(tin這種濾波器組把整個(gè)采樣頻帶（這種濾波器組把整個(gè)采樣頻帶（ ）劃分成）劃分成若干個(gè)并行的信道輸出，使得信號(hào)無論何時(shí)何若干個(gè)并行的信道輸出，使得信號(hào)無論何時(shí)何地（信道）出現(xiàn)，均能加以截獲，并進(jìn)行解調(diào)地（信道）出現(xiàn)，均能加以截獲，并進(jìn)行解調(diào)分析，所以它具備了全概率截獲的能力，是偵分析，所以它具備了全概率截獲的能力，是偵收跳頻、收跳頻、“突發(fā)突發(fā)”以及自適應(yīng)通信信號(hào)的理想以及自適應(yīng)通信信號(hào)的理想接收機(jī)。接收機(jī)。n本結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是：當(dāng)信

28、道數(shù)多時(shí)，本結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是：當(dāng)信道數(shù)多時(shí)，d值會(huì)很大，值會(huì)很大，低通濾波器的階數(shù)可能會(huì)很大，實(shí)現(xiàn)效率很低。低通濾波器的階數(shù)可能會(huì)很大，實(shí)現(xiàn)效率很低。下面介紹高效的實(shí)現(xiàn)方法。下面介紹高效的實(shí)現(xiàn)方法。0 sf3.3.2 基于基于dft濾波器組的信道化接收機(jī)數(shù)濾波器組的信道化接收機(jī)數(shù)學(xué)學(xué) 模型（復(fù)信道化處理）模型（復(fù)信道化處理）n上面數(shù)字濾波器組和后面進(jìn)行的抽取可以借助上面數(shù)字濾波器組和后面進(jìn)行的抽取可以借助多相分解算法減少運(yùn)算量。多相分解算法減少運(yùn)算量。ldlijlpliiidnijlpilnxelhlnxlhnhnxnyenhnh)()()()()()()()()(22抽取后：ldlijlpmdn

29、iilmdxelhnymy)()()()(2基于基于dft濾波器組的并行處理濾波器組的并行處理nhlp (l )多相分解表示：多相分解表示： l =l*d +k，k = 0, 1, d-1 代入：代入： 102*10*)(2*)()()()()(dkdkijllpdkldkdlijlpiekdlmxkdlhkdlmdxekdlhmy)()(1, 1 , 0)()()(*kmdxmxdkzkdlhzelklllplpkn由定義可知有：基于基于dft濾波器組的并行處理濾波器組的并行處理n代入上面兩個(gè)定義式：代入上面兩個(gè)定義式： 102,102*)()()()(*dkdkijkidkdkijlklp

30、kiemyelmxlmy*)()()()()(*,lklpkllpkilmxlkdlmxkdlhmyn其中：基于基于dft濾波器組的并行處理濾波器組的并行處理nelpk (z )為為hlp (l )多相表示，而多相表示，而xk (m)為為x (n) 的多的多路延遲抽取的結(jié)果，因此處理結(jié)構(gòu)為：路延遲抽取的結(jié)果，因此處理結(jié)構(gòu)為：d1z1z)(0ze)(1ze)(1zeddd)(0mx)(1mx)(1mxd)(nx)(0 ,myi)(1 ,myi)(1,mydi基于基于dft濾波器組的并行處理濾波器組的并行處理n最后通過最后通過yi,k(m)計(jì)算計(jì)算yi(m)，是通過，是通過dft運(yùn)算來運(yùn)算來完成，

31、具有高效特性：完成，具有高效特性：d1z1z)(0ze)(1ze)(1zeddd)(0mx)(1mx)(1mxd)(nx)(0,myi)(1 ,myi)(1,mydidft)(0my)(1my)(1myd討論與教材上的推導(dǎo)之不同？n主要區(qū)別是信道劃分的不同d/()jkhe2+1+0d-1d-20d/3d/d/3本教案本教案d/()jkhed-1d/2+1d/2-100d/教材：教材：d為偶數(shù)為偶數(shù)討論與教材上的推導(dǎo)之不同？n主要區(qū)別是信道劃分的不同d/()jkhed-1(d-1)/200d/教材：教材：d為奇數(shù)為奇數(shù)1, 1 , 0)()()()()()21(220dienhnhenhenhn

32、hndidjlpidnijlpntjlpi教材：教案：討論與教材上的推導(dǎo)之不同？dh0(m)h1(m)hd-1(m)ddz-1z-1z-1dfty0(m)y1(m)yd-1(m)0( )x m1( )x m1( )dxms (n)mor) 1(1mor) 1(1mor) 1(1ddjde)1(1) 1(dje1討論與教材上的推導(dǎo)之不同？n仔細(xì)學(xué)習(xí)書上分析（五十分鐘），合上書仔細(xì)學(xué)習(xí)書上分析（五十分鐘），合上書自己推出上面圖示的基于自己推出上面圖示的基于dftdft濾波器組的并行濾波器組的并行處理的表達(dá)式。處理的表達(dá)式。n同樣引入多相濾波結(jié)構(gòu)，到實(shí)信道化并行接同樣引入多相濾波結(jié)構(gòu)，到實(shí)信道化并行

33、接收機(jī)數(shù)學(xué)模型中，可推導(dǎo)如下：收機(jī)數(shù)學(xué)模型中，可推導(dǎo)如下：3.3.3 基于基于dct濾波器組的信道化接收濾波器組的信道化接收 機(jī)數(shù)學(xué)模型（實(shí)信道化處理）機(jī)數(shù)學(xué)模型（實(shí)信道化處理）llpliiilpilnxdlilhlnxlhnhnxnydninhnh)()cos()()()()()()()cos()()(實(shí)信道化實(shí)信道化dct濾波器組處理濾波器組處理llpdmniildmxdlilhnymy)2()cos()()()(2nhlp (l )多相分解表示：多相分解表示：l = l*2d + k，k = 0, 1, , 2d-1 代入：代入：n按照2d抽取比抽取后： 120*120*2)2cos2)

34、()2()22()2(cos)2()(*dkllpdkllpidkikdlmxkdlhkdldmxdkdlikdlhmy實(shí)信道化實(shí)信道化dct濾波器組處理濾波器組處理n由定義可知有：由定義可知有：12 , 1 , 0)2()()2()()(*dkkdmxmxzkdlhzelklllplpkn代入上面兩個(gè)定義式： 120,120*2)2cos)(2)2cos)()()(*dkkidklklpkidkimydkilmxlmy實(shí)信道化實(shí)信道化dct濾波器組處理濾波器組處理n其中：其中：*)()(2)()2()(*,lklpkllpkilmxlkdlmxkdlhmy實(shí)信道化實(shí)信道化dct濾波器組處理濾

35、波器組處理nelpk (z )為為hlp (l )多相表示，而多相表示，而xk (m)為為x (n) 的的多路延遲抽取的結(jié)果，因此處理結(jié)構(gòu)為：多路延遲抽取的結(jié)果，因此處理結(jié)構(gòu)為：2d1z1z)(0ze)(1ze)(12zed2d2d)(0mx)(1mx)(12mxd)(nx)(0 ,myi)(1 ,myi)(12,mydi實(shí)信道化實(shí)信道化dct濾波器組處理濾波器組處理n最后通過最后通過yi,k(m)計(jì)算計(jì)算yi(m)，是通過，是通過dct運(yùn)算運(yùn)算來完成，具有高效特性：來完成，具有高效特性：2d1z1z)(0ze)(1ze)(12zed2d2d)(0mx)(1mx)(12mxd)(nx)(0,m

36、yi)(1 ,myi)(12,mydidct)(0my)(1my)(12myd 實(shí)信道化實(shí)信道化dct濾波器組接收機(jī)數(shù)學(xué)模型濾波器組接收機(jī)數(shù)學(xué)模型討論：討論：n以上計(jì)算的信道輸出中只有前d個(gè)是對(duì)應(yīng)信道的輸出yi(m)。n其他處理方法：n1）如教材上將實(shí)信道看成復(fù)信道，借助復(fù)信道的處理方法。d/()jkhe3+2+1+1-2-0d/2d/d/23-實(shí)信道化的實(shí)信道化的dft濾波器組接收機(jī)模型濾波器組接收機(jī)模型dh0(m)h1(m)hd-1(m)ddz-1z-1z-1dfty0(m)y1(m)yd-1(m)0( )x m1( )x m1( )dxms (n)2/) 1(mjmeddjde)1(1)

37、 1(dje12/) 1(mjme2/) 1(mjme222 實(shí)信道化實(shí)信道化dct濾波器組接收機(jī)數(shù)學(xué)模型濾波器組接收機(jī)數(shù)學(xué)模型討論：討論：n其他處理方法：其他處理方法：2）先將實(shí)信道進(jìn)行正交處理成復(fù)信號(hào)，再借）先將實(shí)信道進(jìn)行正交處理成復(fù)信號(hào)，再借助復(fù)信道的處理方法。此時(shí)信道帶寬為原助復(fù)信道的處理方法。此時(shí)信道帶寬為原來實(shí)信號(hào)的一半，故來實(shí)信號(hào)的一半，故 2d 抽取。抽取。n軟件無線電的發(fā)射機(jī)的基本組成結(jié)構(gòu)為：軟件無線電的發(fā)射機(jī)的基本組成結(jié)構(gòu)為：n本節(jié)將討論本節(jié)將討論 3 種不同的發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)：種不同的發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)：n單通道發(fā)射機(jī)數(shù)學(xué)模型單通道發(fā)射機(jī)數(shù)學(xué)模型n多通道發(fā)射機(jī)數(shù)學(xué)模型多通道發(fā)射機(jī)數(shù)學(xué)模

38、型n信道化發(fā)射機(jī)數(shù)學(xué)模型信道化發(fā)射機(jī)數(shù)學(xué)模型3.4 軟件無線電發(fā)射機(jī)數(shù)學(xué)模型軟件無線電發(fā)射機(jī)數(shù)學(xué)模型基帶基帶調(diào)制調(diào)制上變頻上變頻功率功率放大放大天線或天線或介質(zhì)介質(zhì)3.4.1 單通道軟件無線電發(fā)射機(jī)模型單通道軟件無線電發(fā)射機(jī)模型n任何一個(gè)無線電信號(hào)均可表示為：任何一個(gè)無線電信號(hào)均可表示為： 式中，式中， 分別表示該信號(hào)的幅度調(diào)制信息分別表示該信號(hào)的幅度調(diào)制信息和相位調(diào)制信息，和相位調(diào)制信息， 為信號(hào)載頻。為信號(hào)載頻。n對(duì)上式進(jìn)行數(shù)字化，可得：對(duì)上式進(jìn)行數(shù)字化，可得： 式中，式中， 為采樣間隔，上式可簡化為：為采樣間隔，上式可簡化為：0()()cos2()sssss nta ntf ntnt0(

39、 )( )cos2( )s ta tf tt( ), ( )a tt0f1/sstf0( )( )cos( )s na nnnn為便于進(jìn)行信息調(diào)制，通常進(jìn)行正交分解：為便于進(jìn)行信息調(diào)制，通常進(jìn)行正交分解： 式中式中:n也就是說，給定任何一種調(diào)制方式，就可以計(jì)也就是說，給定任何一種調(diào)制方式，就可以計(jì)算出相應(yīng)的兩個(gè)正交分量算出相應(yīng)的兩個(gè)正交分量i (n), q (n)，然后分別，然后分別與兩個(gè)正交本振與兩個(gè)正交本振 相乘并求和，即可得相乘并求和，即可得 到調(diào)制信號(hào)到調(diào)制信號(hào)s (n)。00( )( )cos()( )sin()s ni nnq nn( )( )cos ( ), ( )( )sin

40、( )i na nn q na nn00cos() sin()nn、正交正交調(diào)制調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生信號(hào)產(chǎn)生i(n)q(n)0cos()n0sin()ns(n)n由于兩個(gè)正交基帶信號(hào)由于兩個(gè)正交基帶信號(hào)i(n)、q(n)的帶寬僅為信的帶寬僅為信號(hào)帶寬，為使產(chǎn)生的基帶信號(hào)與后面的采樣速率號(hào)帶寬，為使產(chǎn)生的基帶信號(hào)與后面的采樣速率相匹配，在進(jìn)行正交調(diào)制之前必須通過內(nèi)插把低相匹配，在進(jìn)行正交調(diào)制之前必須通過內(nèi)插把低數(shù)據(jù)速率的基帶信號(hào)提升到采樣頻率上，整個(gè)實(shí)數(shù)據(jù)速率的基帶信號(hào)提升到采樣頻率上，整個(gè)實(shí)現(xiàn)過程如下圖。本結(jié)構(gòu)又稱基頻發(fā)射機(jī)。現(xiàn)過程如下圖。本結(jié)構(gòu)又稱基頻發(fā)射機(jī)。基帶基帶正交正交信號(hào)信號(hào)產(chǎn)生產(chǎn)生i(m)

41、q(m)0cos()n0sin()ns(n)iii(n)q(n)n如何用目前中低速采樣率的發(fā)射機(jī)來產(chǎn)生更高如何用目前中低速采樣率的發(fā)射機(jī)來產(chǎn)生更高頻率的信號(hào)：頻率的信號(hào)：1）利用模擬上變頻的辦法來實(shí)現(xiàn)。）利用模擬上變頻的辦法來實(shí)現(xiàn)。2）采用內(nèi)插技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字上變頻。）采用內(nèi)插技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字上變頻。n內(nèi)插技術(shù)的基本原理：設(shè)調(diào)制模型產(chǎn)生的數(shù)字內(nèi)插技術(shù)的基本原理：設(shè)調(diào)制模型產(chǎn)生的數(shù)字譜為：譜為： 對(duì)對(duì)s(n)進(jìn)行進(jìn)行i倍內(nèi)插倍內(nèi)插 后的信號(hào)譜為：后的信號(hào)譜為：0/2sffs(f )0/2sffsl(f)sf(1)/2sif/2sifn用帶通濾波器濾出第用帶通濾波器濾出第m次鏡頻，就相應(yīng)得到了次鏡頻，就相

42、應(yīng)得到了載頻為載頻為m倍于基帶載頻倍于基帶載頻(m=1)的高頻信號(hào)。的高頻信號(hào)?；鶐Щ鶐д徽恍盘?hào)信號(hào)產(chǎn)生產(chǎn)生i(m)q(m)0cos()n0sin()ns(n)i1i1i2firdas(t)n數(shù)字帶通濾波器實(shí)現(xiàn)起來比較困難，可以采用數(shù)字帶通濾波器實(shí)現(xiàn)起來比較困難，可以采用下面的模擬域?yàn)V波方案：下面的模擬域?yàn)V波方案：電電調(diào)調(diào)濾濾波波器器基帶基帶正交正交信號(hào)信號(hào)產(chǎn)生產(chǎn)生i(m)q(m)0cos()n0sin()ns(n)i1i1i2das(t)n上面結(jié)構(gòu)對(duì)上面結(jié)構(gòu)對(duì)da轉(zhuǎn)換器的要求相當(dāng)高，為避免內(nèi)轉(zhuǎn)換器的要求相當(dāng)高，為避免內(nèi)插給插給da帶來的負(fù)擔(dān)，可以設(shè)想把零內(nèi)插移至帶來的負(fù)擔(dān)，可以設(shè)想把零內(nèi)

43、插移至da之后通過模擬接零開關(guān)來實(shí)現(xiàn)，如下圖：之后通過模擬接零開關(guān)來實(shí)現(xiàn)，如下圖：零點(diǎn)零點(diǎn)電電調(diào)調(diào)濾濾波波器器基帶基帶正交正交信號(hào)信號(hào)產(chǎn)生產(chǎn)生i(m)q(m)0cos()n0sin()ns(n)i1i1das(t)開關(guān)說明：接地時(shí)間開關(guān)說明：接地時(shí)間 接信號(hào)時(shí)間接信號(hào)時(shí)間1(1)sitti2stti3.4.2 多通道軟件無線電發(fā)射機(jī)模型多通道軟件無線電發(fā)射機(jī)模型n本結(jié)構(gòu)其實(shí)就是多個(gè)單通道發(fā)射機(jī)構(gòu)成的并行本結(jié)構(gòu)其實(shí)就是多個(gè)單通道發(fā)射機(jī)構(gòu)成的并行發(fā)射機(jī)。發(fā)射機(jī)。q2(m)2cos()n基帶正交基帶正交信號(hào)產(chǎn)生信號(hào)產(chǎn)生i2(m)2sin()ns2(n)ii基帶正交基帶正交信號(hào)產(chǎn)生信號(hào)產(chǎn)生i1(m)q

44、1(m)1sin()ns1(n)iicos()ln基帶正交基帶正交信號(hào)產(chǎn)生信號(hào)產(chǎn)生il(m)ql(m)sin()lnsl(n)ii1cos()nda鏡頻濾鏡頻濾波器波器s(t)零點(diǎn)零點(diǎn)n本結(jié)構(gòu)可以同時(shí)發(fā)射的多個(gè)信號(hào)只能位于單本結(jié)構(gòu)可以同時(shí)發(fā)射的多個(gè)信號(hào)只能位于單通道的某個(gè)頻段內(nèi)，即下面的頻段內(nèi)：通道的某個(gè)頻段內(nèi)，即下面的頻段內(nèi)：12(1),.,22sslffmfffm3.5 信道化軟件無線電發(fā)射機(jī)模型信道化軟件無線電發(fā)射機(jī)模型n前面的兩種結(jié)構(gòu)模型只能對(duì)單個(gè)信號(hào)或有限幾前面的兩種結(jié)構(gòu)模型只能對(duì)單個(gè)信號(hào)或有限幾個(gè)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制發(fā)射，如果信道數(shù)比較多，則個(gè)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制發(fā)射，如果信道數(shù)比較多，則多通道方

45、案就顯得過于復(fù)雜。多通道方案就顯得過于復(fù)雜。n信道化模型不僅能同時(shí)發(fā)射整個(gè)處理帶寬（信道化模型不僅能同時(shí)發(fā)射整個(gè)處理帶寬（0fs）內(nèi)所有信道上的信號(hào)，而且運(yùn)算效率高，實(shí)）內(nèi)所有信道上的信號(hào)，而且運(yùn)算效率高，實(shí)時(shí)處理能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡單。時(shí)處理能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡單。n本結(jié)構(gòu)核心同信道化接收機(jī)，都是基于多相濾本結(jié)構(gòu)核心同信道化接收機(jī)，都是基于多相濾波來實(shí)現(xiàn)的，通過內(nèi)插的方式。波來實(shí)現(xiàn)的，通過內(nèi)插的方式。3.5.1 發(fā)射機(jī)信道化的基本概念發(fā)射機(jī)信道化的基本概念n全信道化發(fā)射的原理說明全信道化發(fā)射的原理說明 1）對(duì)對(duì)i 個(gè)待發(fā)射基帶復(fù)信號(hào)個(gè)待發(fā)射基帶復(fù)信號(hào)mi(t)進(jìn)行頻率為進(jìn)行頻率為fs的采樣，得到的數(shù)字譜

46、如下圖所示：的采樣，得到的數(shù)字譜如下圖所示：0( )mi/i/1( )mi/i/1( )imi/i/ 2）對(duì)）對(duì) 進(jìn)行進(jìn)行i倍內(nèi)插和濾波后得到的數(shù)字倍內(nèi)插和濾波后得到的數(shù)字譜為下圖所示：譜為下圖所示：( )im0( )m1( )m1( )im 3）然后分別用移頻因子）然后分別用移頻因子 把基帶移至把基帶移至 處，如處，如下圖所示：下圖所示：kjnek其中 由下式確定：k21()2kiki( )y0( )m1( )m011i2 / i4 / i2 / i01( )im為了簡化，修改移頻方法如下圖所示：( )y0( )m1( )m11i01( )im2ikk2整個(gè)頻譜搬移實(shí)現(xiàn)過程可以如下圖：整個(gè)頻

47、譜搬移實(shí)現(xiàn)過程可以如下圖：m0(k)iim1(k)iml-1(k)h(n)h(n)h(n)0( )m n1( )m n1( )lmny0(n)y1(n)yl-1(n)0jne1jne1ijney(n)內(nèi)插上變頻內(nèi)插上變頻da鏡頻濾鏡頻濾波器波器s(t)零點(diǎn)零點(diǎn)3.5.2 信道化發(fā)射機(jī)復(fù)信號(hào)數(shù)學(xué)模型信道化發(fā)射機(jī)復(fù)信號(hào)數(shù)學(xué)模型n上圖所示的信道化發(fā)射機(jī)模型雖然能實(shí)現(xiàn)發(fā)射上圖所示的信道化發(fā)射機(jī)模型雖然能實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)信道化思想，但實(shí)際上還是一種多通道并行機(jī)信道化思想，但實(shí)際上還是一種多通道并行實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)并未簡化。實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)并未簡化。n本節(jié)給出基于多相結(jié)構(gòu)的信道化發(fā)射機(jī)數(shù)學(xué)模本節(jié)給出基于多相結(jié)構(gòu)的信道化發(fā)射機(jī)數(shù)學(xué)模型，該模型的計(jì)算效率高，處理能力強(qiáng)。型，該模型的計(jì)算效率高，處理能力強(qiáng)。n根據(jù)上面簡化圖的結(jié)論進(jìn)行推導(dǎo)，可以得到利根據(jù)上面簡化圖的結(jié)論進(jìn)行推導(dǎo)，可以得到利用了用了fft實(shí)現(xiàn)的實(shí)現(xiàn)的dft運(yùn)算，提高了計(jì)算效率，運(yùn)算，提高了計(jì)算效率，增強(qiáng)了實(shí)時(shí)處理能力。簡稱為增強(qiáng)了實(shí)時(shí)處理能力。簡稱為dft信道化發(fā)射信道化發(fā)射結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。dft信道化發(fā)射結(jié)構(gòu)推導(dǎo)信道化發(fā)射結(jié)構(gòu)推導(dǎo)從上節(jié)并行結(jié)構(gòu)可知從上節(jié)并行結(jié)構(gòu)可知ijniiiiiienhnmnyny1010)()()()(其中：其中：。使用簡化形式：使用簡化形式：倍插值所得序列；倍插值所得序列；經(jīng)