Kòm yon nouvo teknoloji nan domèn kominikasyon san fil, radyo lojisyèl (SDR) ap atire pi plis ak plis atansyon tou de andedan ak deyò. Nan jaden an nan kominikasyon, li se yon nouvo sistèm kominikasyon radyo apre teknoloji analòg nan teknoloji dijital, kominikasyon fiks nan kominikasyon mobil. Ak devlopman nan teknoloji kominikasyon, ekipman konpatib ak divès kalite estanda te de pli zan pli montre demann li yo. Konpare ak sistèm radyo tradisyonèl yo, sistèm radyo lojisyèl gen yon seri avantaj tankou estrikti jeneral, fonksyon ki baze sou lojisyèl, ak entèoperabilite. .
Ⅰ. Orijin ak devlopman nan radyo lojisyèl
Rezon ki fè aparisyon radyo lojisyèl gen rapò ak Gè Gòlf la. Nan tan sa a, fòs miltinasyonal yo te dirije pa Etazini te itilize yon varyete ekipman kominikasyon nan diferan estanda, ki te lakòz difikilte nan kominike youn ak lòt. Apre sa, nan mwa me 1992, Jeo Mitola premye pwopoze konsèp nan "radyo lojisyèl" nan Konferans Sistèm Kominikasyon Ameriken an. Lide debaz la se fè tout radyo taktik ki baze sou menm platfòm pyès ki nan konpitè, enstale diferan lojisyèl pou fòme diferan kalite radyo, ak fonksyon konplè diferan nati. Se konsa, li gen pwogramasyon lojisyèl. Konsèp sa a byen vit atire atansyon peyi atravè mond lan, paske kominikasyon militè kounye a gen pi wo kondisyon pou fyab, entèoperabilite, fleksibilite, anti-blocage, sivivabilite, konfidansyalite, ak sekirite nan sistèm kominikasyon radyo. Militè Ameriken an ak Hazcltine te devlope yon estasyon radyo lojisyèl ki rele "speakeasy" (fasil pou pale), ki reyalize yon platfòm radyo milti-band ak milti-fonksyonèl souvan itilize pa militè ameriken an. Plis pase 4 fòm ond modulasyon diferan. Yo ka rele radyo sa a yon "konpitè pòtatif" ak yon antèn ki ka transmèt vwa ak done. Sèvis kominikasyon yo enkli vwa, done, ak imaj videyo.
Kounye a, radyo lojisyèl yo te peye pi plis ak plis atansyon nan domèn sivil la. Rezon prensipal la se ke estanda teknik yo nan sistèm kominikasyon aktyèl la yo divès, ak divès kalite estanda teknik yo ak sistèm korespondan yo difisil yo dwe konpatib youn ak lòt, epi li difisil reyalize li ak yon aparèy inifye. Ak sistèm kominikasyon mobil twazyèm jenerasyon an toujou gen yon batay estanda, si yo itilize radyo lojisyèl pou adapte yo ak diferan estanda, li se yon fason posib. Nan lòt men an, devlopman nan teknoloji kominikasyon se trè rapid, sistèm nan fin vye granmoun se kontinyèlman amelyore, ak nouvo sistèm nan ap émergentes rapidman. Moun bezwen yon metòd ajou sistèm ki pi ekonomik pase nèt elimine ansyen ekipman, ak programmabilité de radyo lojisyèl pi bon. adapte a bezwen sa a.
Ⅱ. achitekti radyo lojisyèl an
Pati nan frekans radyo, konvèsyon monte / desann, filtraj ak pwosesis baz nan sistèm radyo tradisyonèl analòg la tout adopte mòd analòg la, ak sistèm kominikasyon an nan yon bann frekans sèten ak yon mòd modulation sèten koresponn ak yon estrikti espesyal difisil; pandan y ap pati nan frekans ba nan sistèm radyo dijital la adopte sikui dijital (Pa egzanp, osilator lokal la sèvi ak yon sentèz frekans dijital, kodaj sous ak dekodaj, ak modulasyon ak demodulasyon ranpli pa yon chip dedye), men frekans radyo li yo ak frekans entèmedyè. pati yo toujou inséparabl nan sikui analòg. Konpare ak sistèm radyo tradisyonèl la, konvèsyon A / D / A nan sistèm radyo lojisyèl an deplase nan frekans entèmedyè a, epi pi pre ke posib nan fen frekans radyo a, se echantiyon frekans sistèm antye, se sa ki dijital la. se pwosesis ki fèt nan frekans entèmedyè (oswa menm frekans radyo a), ki se Yon karakteristik enpòtan nan radyo lojisyèl. Radyo dijital itilize sikui dijital dedye pou reyalize yon sèl fonksyon kominikasyon san pwogramasyon. Radyo lojisyèl an ranplase sikwi dijital dedye a ak aparèy DSP pwogramasyon an, ki fè estrikti pyès ki nan konpitè sistèm ak fonksyon relativman endepandan. Nan fason sa a, ki baze sou yon platfòm pyès ki nan konpitè relativman komen, diferan fonksyon kominikasyon ka reyalize atravè lojisyèl, epi yo ka pwograme ak kontwole frekans fonksyònman, Pleasant sistèm, mòd modulasyon, kòd sous, elatriye, ak fleksibilite sistèm nan anpil amelyore. .
Platfòm pyès ki nan konpitè nan radyo lojisyèl an adopte yon konsepsyon modilè, ki dwe yon platfòm kominikasyon ak ouvèti, évolutivité ak konpatibilite, epi li fèt nan fòm yon otobis ki gen yon estanda modilè. Ki baze sou platfòm pyès ki nan konpitè relativman komen sa a, nou aplike fonksyon kominikasyon diferan pa chaje lojisyèl diferan (ka kat la dwe ranplase lè sa nesesè). Platfòm nan pyès ki nan konpitè nan radyo lojisyèl se pi plis mande pase PC, li bezwen frekans radyo lajè front-end, lajè bande A/D/A konvètisè, aparèy DSP gwo vitès ak sou sa. Yo nan lòd yo fè gwo vitès A/D/A konvèsyon ak pwosesis siyal dijital, sistèm radyo lojisyèl yo dwe travay nan paralèl ak CPU miltip. Anplis de sa, pou done pwosesis siyal dijital yo dwe echanje nan gwo vitès, bis sistèm lan dwe gen yon to transmisyon T/O trè wo. Pami otobis sistèm aktyèl yo ki satisfè kondisyon yo, otobis VME a gen teknoloji ki pi matirite, pi bon adaptabilite, ak sipò ki pi vaste. VME bay plizyè pwosesis CPU paralèl, sipòte otobis done endepandan 32-bit ak otobis adrès, ak pousantaj la rive nan 40Mb/s (oswa menm 320Mb/s), ki fondamantalman satisfè kondisyon radyo lojisyèl e li se metòd otobis pi pito. pou radyo lojisyèl. Twa, teknoloji kle nan radyo lojisyèl
1. Multi-band desann-konvèsyon ak bande RF
Pou antèn nan sistèm radyo lojisyèl an, li ta dwe gen yon antèn milti-band ak yon fonksyon konvèsyon frekans radyo pwogramasyon. Sou baz satisfè benefis antèn, gwosè fizik ak pri, li ta dwe gen yon Pleasant k ap travay nan 2MHz-3MHz. Nan jeni radyo, li pa nesesè yo kouvri gwoup la frekans konplè, men sèlman bezwen kouvri plizyè fenèt nan gwoup frekans diferan. Se poutèt sa, yo ka itilize yon antèn milti-band konbine. Speleasy militè Ameriken an se yon solisyon ki sèvi ak plizyè seri antèn RF. Pou RF bande, akor, kontwòl enèji, ak konfigirasyon preamplifier ki ba-bri (LNA) se tou yon teknoloji kle, ak konsepsyon asistans òdinatè (CAD) ka itilize pou optimize konsepsyon sistèm lan.
2. Bande A/D pati.
Kle a pou detèmine pèfòmans nan konvèsyon analòg-a-dijital lajè bande se echantiyon ak kantite Bits. Pousantaj echantiyon an detèmine pa Pleasant siyal la, pandan y ap kantite Bits quantization mande pou yon seri dinamik sèten ak presizyon DSP. Paske ADC ki egziste deja yon sèl-chip pa ka satisfè de kondisyon sa yo, plizyè ADC yo ka itilize nan paralèl.
3. Gwo vitès paralèl DSP pati.
Nan operasyon an pwosesis dijital nan sistèm nan, pi difisil la se moute-konvèsyon, filtraj ak sub-echantiyon. DSP paralèl gwo vitès gen ladan pwosesis dijital baseband, modulasyon ak demodulasyon, pwosesis ti kouran ak fonksyon dekodaj. Pou sistèm FM ak gaye spectre, pati sa a ta dwe genyen tou fonksyon dekopaj ak dehopping. Pou reyalize pati sa a nan fonksyon an, li nesesè pou itilize DSP paralèl gwo vitès pou fòme yon sistèm enfòmatik paralèl milti-prosesè, ki gen ladan plis apèl aksè miltip, otobis pwogram pi laj ak otobis done, done miltip enstriksyon sèl, done miltip enstriksyon miltip. . Estrikti a ak itilizasyon estrikti super-enstriksyon, elatriye, pati sa a ka reyalize pa yon dedye dijital entegre sikwi chip ASIC (pa egzanp, chip DDC HS P50016 nan Harris Corporation nan Etazini).
4. Kite estrikti wout jeneral ouvèti ak évolutivité.
Nan estrikti nan sistèm tradisyonèl yo, se tiyo a jeneralman itilize, ki karakterize nan ke chak inite fonksyonèl konekte pa yon kous. Si fonksyon yon pati sèten yo dwe ajoute, efase oswa modifye, modil fonksyonèl korespondan an dwe ajiste. Se poutèt sa, estrikti sa a pa louvri. Yo nan lòd yo reyalize entèkoneksyon an nan divès kalite inite fonksyonèl nan sistèm nan, se yon platfòm pyès ki nan konpitè ouvè ak ekstansibl fòme, epi an menm tan an, li gen yon pousantaj debi done segondè. Sistèm radyo lojisyèl an dwe adopte yon nouvo estrikti entèkoneksyon, ki karakterize pa aplikasyon relativman senp epi li ka dirèkteman aplike yon varyete estanda otobis (tankou VME, otobis, otobis PCI, elatriye). , estrikti entèkoneksyon ki baze sou otobis.
5. Pwotokòl lojisyèl ak estanda.
Depi mitan-pou-fen ane 1990 yo, peyi etranje yo te etidye ki jan yo aplike lojisyèl plug and play (Plug & Play), epi yo te pwopoze ki baze sou li. Pwotokòl ak estanda lojisyèl JAVA/CORBA. Lide a ki baze sou "otobis lojisyèl" se etabli yon achitekti ki baze sou estanda, ouvè ak fasil pou itilize. Sa yo rele "otobis lojisyèl" la sanble ak "bis pyès ki nan konpitè" ki souvan di. Modil aplikasyon an te fè nan yon otobis dapre estanda a, epi operasyon an konbine ka reyalize pa mete otobis la, kidonk sipòte yon anviwònman informatique distribye. Lide konsepsyon sa a ki konsistan avèk reutilizasyon lojisyèl nan sistèm lojisyèl.
6. Konsomasyon pouvwa, volim ak pri nan sistèm nan.
Sa a se kle nan komèsyalizasyon nan radyo lojisyèl, ak solisyon li lajman depann sou devlopman nan teknoloji pyès ki nan konpitè. Katriyèm, devlopman ak pwospè radyo lojisyèl
Depi ane 1990 yo, ak devlopman rapid nan divès kalite sistèm kominikasyon san fil, diferans ki genyen nan estanda kominikasyon radyo, ak avansman nan teknoloji pwosesis siyal dijital, teknoloji radyo lojisyèl te atire pi plis ak plis atansyon, epi li espere vin yon kominikasyon mondyal nan lavni. rezo. nouvo sistèm.
Dapre estrikti ideyal la, tout travay pwosesis siyal nan estasyon radyo lojisyèl an soti nan RF a baseband yo te pote soti nan fòm dijital konplè, kidonk li se konplètman pwogramasyon, ak estrikti li se tou reconfigurable ak repwodiktif. Sepandan, paske pa gen okenn konvètisè A/D ki ka aplike nan gwoup frekans radyo a, yon lòt sijè ki ap fè rechèch kounye a se dijital RF devan estasyon radyo lojisyèl an, ki se kle nan nimerik frekans antye. bann.
Aparèy pwosesis siyal dijital ki deja egziste (DSP) yo te lajman itilize pou pwosesis siyal nan pati tankou IF, baseband oswa tèminal, ki te pote pèfòmans teknik ekipman radyo nan yon nivo nouvo ak modèn, men devan RF li yo toujou etwat. . Pou estasyon radyo lojisyèl an, konvètisè A/D nan fen devan RF li yo dwe kapab okipe tout gwoup frekans kominikasyon an, jeneralman soti nan 2MHz a 3GHz. Anplis de sa, karakteristik tipik nan siyal kominikasyon mobil yo manyak ak pwoteksyon, epi ka gen gwo bloke ak entèferans. Kòm yon rezilta, seri dinamik siyal kominikasyon mobil ki parèt nan fen RF k ap resevwa a se jiska 100dB oswa plis. Si w konsidere diferan estanda nan siyal kominikasyon mobil, ranje dinamik li yo pral pi gwo. Pou yon sistèm ki gen yon Pleasant 10MHz, frekans echantiyon an pi gran pase 25MHz, ki mande pou 2500MIPS nan kapasite pwosesis enfòmatik, ki se lwen satisfè kondisyon anviwònman siyal yo dwe trete pa front-end RF la. Menm ak konvètisè A / D ki kapab satisfè kondisyon Pleasant ak ranje dinamik, kondisyon pouvwa yo ka toujou anpeche itilizasyon tèminal mobil yo. Estasyon radyo lojisyèl devlope nan etap prezan an pa ka adopte estrikti ideyal la nan numérisation bann frekans konplè, men li adopte estrikti pratik nan nimerikasyon pasyèl gwoup frekans nan fen devan Rf.
Pou rezime, radyo lojisyèl gen de siyifikasyon: youn se frekans radyo (RF) front end, ak lòt la se pwosesis siyal dijital; eleman debaz li yo se konvètisè bande A/D/A ak chips DSP gwo vitès. Avantaj nan pi gwo nan radyo lojisyèl se ke li ka ranpli travay divès kalite pwosesis siyal sou platfòm la pyès ki nan konpitè pa defini divès paramèt k ap travay ak reòganize estrikti nan chanèl dapre gwoup la san fil ak metòd aksè chanèl. Se poutèt sa, yon front end dijital dedye pou chak estanda k ap travay ka fèt sou yon platfòm pyès ki nan konpitè komen, oswa yo ka itilize komen nan diferan estanda k ap travay. Ansyen konsepsyon an pa sèlman reyalize pi gwo degre nan libète, men tou, minimize kantite pòtay yo itilize, pandan y ap dènye konsepsyon an mande pou devlopman algoritm devwe pou fonksyon dijital front-end, men yo ka aplike ak ASICs, ki pèmèt nou pran avantaj. nan konsèp nan radyo lojisyèl.
An jeneral, byenke radyo lojisyèl yo te orijinal devlope pou kominikasyon militè kout vag sou orizon an, paske yo ofri yon wo nivo de fidelite pa jwenn nan reseptè analòg, yo ofri tou fleksibilite ekselan. Avèk yon ti modifikasyon, li ka adapte yo ak satisfè kondisyon yo nan itilizatè diferan, ak pri li yo trè ba. Makonnen ak devlopman rapid nan teknoloji pwosesis siyal dijital, li te de pli zan pli itilize nan jaden an nan kominikasyon sivil, espesyalman nan kominikasyon mobil. Aplikasyon an nan sistèm lan pi vaste.
