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軟件無線電原理與應用

軟件無線電原理與應用

定　價：￥29.00

作　者： 楊小牛等
出版社： 電子工業(yè)出版社
叢編項： 移動通信前沿技術(shù)叢書
標　簽： 網(wǎng)絡(luò)與通訊 計算機與互聯(lián)網(wǎng) 移動通信 電子與通信
ISBN： 9787505363373 出版時間： 2001-01-01 包裝： 精裝
開本： 小16開 頁數(shù)： 262 字數(shù)：  

內(nèi)容簡介

　　軟件無線電是最近幾年在無線通信領(lǐng)域提出的一種新的通信系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，它的基本思想是以開放性、可擴展、結(jié)構(gòu)最簡的硬件為通用平臺，把盡可能多的通信功能用可升級、可替換的軟件來實現(xiàn)。本書專門介紹軟件無線電基本概念、基本理論，軟件無線電數(shù)學模型，軟、硬件平臺與算法的工程實現(xiàn)，以及軟件無線電在軍、民電子領(lǐng)域中的應用。本書內(nèi)容全面，通俗易懂，實用性、可讀性強。本書可供從事通信、個人移動通信、電子戰(zhàn)、雷達、信號處理以及其他電子系統(tǒng)專業(yè)的工程技術(shù)人員作繼續(xù)教育進修教材，也可用作高等院校相關(guān)專業(yè)高年級本科生或研究生的學習參考書。本書前言特色及評論文章節(jié)選第1章概述1.1軟件無線電概念的由來無線通信在現(xiàn)代通信中占據(jù)著極其重要的位置，被廣泛應用于商業(yè)、氣象、軍事、民用等領(lǐng)域。當代無線通信系統(tǒng)很多，例如，衛(wèi)星通信系統(tǒng)、蜂窩移動通信系統(tǒng)、無線尋呼系統(tǒng)、短波通信系統(tǒng)、微波通信系統(tǒng)，等等。各種無線通信系統(tǒng)的調(diào)制方式也很多，有AM、FM、LSB、USB、ISB、FSK、PSK、MSK、GMSK、QAM，等等。其多址方式有：時分多址（TDMA）、頻分多址（FDMA）和碼分多址（CDMA）等。各種通信系統(tǒng)由于自身的特點而應用于不同場合。短波電臺適合遠距離傳輸，其所需的發(fā)射功率不大，傳輸?shù)摹爸欣^系統(tǒng)”――電離層不會被摧毀；衛(wèi)星通信能傳播高質(zhì)量的信息，所能提供的頻帶很寬；微波通信抗干擾能力強，適合大量的數(shù)據(jù)傳輸，但只能在點與點之間傳輸。由于無線通信具有設(shè)備簡單、便于攜帶、易于操作、架設(shè)方便等特點，在軍事通信領(lǐng)域是不可或缺的重要通信手段。然而，軍用電臺往往是根據(jù)某種特定的用途而設(shè)計的，功能單一，有些電臺的基本結(jié)構(gòu)相似，而信號特征差異很大。例如，工作的頻段不同，有的在HF頻段，有的在VHF、UHF頻段，調(diào)制方式不同，波形結(jié)構(gòu)不同，通信協(xié)議不同，數(shù)字信息的編碼方式、加密方式不同，等等。電臺之間的這些差異極大地限制了不同電臺之間的互連互通。而且，由于不同頻段的電臺只能滿足某些特定的要求，無法滿足部隊各種各樣的軍事需求，給協(xié)同作戰(zhàn)帶來了困難。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，無線通信有了長足的進步。通信系統(tǒng)由模擬體制不斷向數(shù)字化體制過渡，出現(xiàn)了許多中頻數(shù)字化接收機。例如，德國R/S公司研制的寬帶數(shù)字化接收機EBD900，主要用于無線電監(jiān)視，其工作頻率范圍為20MHZ～2GHZ，搜索速度為4GHZ/s（25kHZ帶寬），動態(tài)范圍為80dB。又如，英國研制的PVS3800接收機，工作頻率范圍為0.5MHZ～IGHZ，是一種用于電子戰(zhàn)環(huán)境中的寬帶無線電通信監(jiān)測接收機，可以實現(xiàn)搜索、監(jiān)聽、分析識別等功能；還可以根據(jù)需要，通過加載不同的軟件，靈活地配置成各種不同功能的接收機，如PV3830截獲接收機，PV3840分析接收機，PV3850監(jiān)視接收機，等等。這些接收機盡管能夠覆蓋多個頻段，但它們只能工作于單一的頻段和模式，功能相對較少，靈活性不夠，可擴展能力也較差，不同電臺之間仍不能完全互通，無法完全滿足現(xiàn)代軍事通信的需要。在格林納達沖突中，美軍各種通信設(shè)備的不兼容性暴露無遺。在“沙漠風暴”行動中，由于盟軍聯(lián)合作戰(zhàn)，需要及時有效的通信聯(lián)絡(luò)，這大大增強了通信保障的復雜程度，不得不借助許多額外的無線電臺，才得以保證高效的通信聯(lián)絡(luò)。在民用通信中也存在互通性差的問題。在歐洲（主要是北歐、西歐）的第一代模擬網(wǎng)發(fā)展過程中，基本上各自為政，加入歐洲郵電會議（CEPT）的16個國家，分別共使用6種不同的制式。這些模擬通信體系的制式、頻率各不相同，不能互通、兼容。雖然這些國家領(lǐng)土不大，但車一出國門電話就不通了，給喜歡周末駕車到鄰國旅游的人們帶來極大的不便。在第二代數(shù)字移動通信中，仍有許多種不同的通信體制，如GSM、AMPS、ETACS、PDC、DAMPS、CT2等，這些體制互不兼容，無論給用戶還是給經(jīng)營者都帶來了極大的不便。（摘自1頁）

作者簡介

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圖書目錄

第一章  概   述 1                  
 第一節(jié)  軟件無線電概念的由來 1                  
 第二節(jié)  軟件無線電的發(fā)展概況 2                  
 第三節(jié)  軟件無線電的基本結(jié)構(gòu) 5                  
                   
 第二章  軟件無線電理論基礎(chǔ) 8                  
 第一節(jié)    信號采樣理論 8                  
   一. 引言 8                  
   二. 基本采樣理論――Nyquist采樣定理 8                  
   三. 帶通信號采樣理論 11                  
 第二節(jié)    軟件無線電中的采樣理論 15                  
   一. 引言 15                  
   二. 窄帶中頻采樣數(shù)字化 15                  
   三. 寬帶中頻采樣數(shù)字化 16                  
   四. 射頻直接帶通采樣原理 17                  
 第三節(jié)    軟件無線電的理論基礎(chǔ)?多速率信號處理 22                  
   一. 引言 22                  
   二. 整數(shù)倍抽取 23                  
   三. 整數(shù)倍內(nèi)插 25                  
   四. 取樣率的分數(shù)倍變換 27                  
   五. 取樣率變換性質(zhì) 28                  
   六. 抽取內(nèi)插器的實時處理結(jié)構(gòu)?多相濾波結(jié)構(gòu) 29                  
   七. 取樣率變換的多級實現(xiàn) 31                  
   八. 帶通信號的取樣率變換 33                  
 第四節(jié)    軟件無線電中的高效數(shù)字濾波 38                  
   一. 引言 38                  
   二. 數(shù)字濾波器設(shè)計基礎(chǔ) 38                  
   三. 適合于D＝2M倍抽取或內(nèi)插的半帶濾波器 43                  
   四. 積分梳狀（CIC）濾波器 46                  
 第五節(jié)    軟件無線電中的信號正交變換理論 52                  
   一. 引言 52                  
   二. 窄帶信號的正交分解與模擬域?qū)崿F(xiàn) 54                  
   三. 數(shù)字混頻正交變換 57                  
   四. 基于多相濾波的數(shù)字正交變換 57                  
                   
 第三章   軟件無線電數(shù)學模型 62                  
 第一節(jié)　軟件無線電的三種結(jié)構(gòu)形式 62                  
   一. 引言 62                  
   二. 射頻全寬開低通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu) 62                  
   三. 射頻直接帶通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu) 64                  
   四. 寬帶中頻帶通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu) 65                  
   五. 三種軟件無線電結(jié)構(gòu)的等效數(shù)字譜 66                  
 第二節(jié)  軟件無線電接收機數(shù)學模型 69                  
   一. 引言 69                  
   二. 單通道軟件無線電接收機數(shù)學模型 69                  
   三. 并行多通道軟件無線電接收機數(shù)學模型 73                  
 第三節(jié)  多相濾波器組信道化接收機數(shù)學模型 74                  
   一. 引言 74                  
   二. 數(shù)字濾波器組與信道化基本概念 74                  
   三. 復信號的多相濾波信道化接收機數(shù)學模型 77                  
   四. 實信號的多相濾波信道化接收機數(shù)學模型 79                  
 第四節(jié)  軟件無線電發(fā)射機數(shù)學模型 80                  
   一. 引言 80                  
   二. 單通道軟件無線電發(fā)射機數(shù)學模型 80                  
   三. 多通道軟件無線電發(fā)射機數(shù)學模型 84                  
 第五節(jié)  信道化軟件無線電發(fā)射機數(shù)學模型 85                  
   一. 引言 85                  
   二. 發(fā)射機信道化的基本概念 85                  
   三. 信道化發(fā)射機復信號數(shù)學模型 86                  
   四. 信道化發(fā)射機實信號數(shù)學模型 89                  
                   
 第四章  軟件無線電的硬件實現(xiàn) 94                  
 第一節(jié)  軟件無線電前端電路 94                  
   一 . 軟件無線電接收部分前端電路的結(jié)構(gòu) 94                  
   二 . 接收部分性能分析 101                  
   三 . 軟件無線電發(fā)射部分的硬件電路 105                  
 第二節(jié) 軟件無線電中的A/D/A技術(shù) 107                  
   一.  AD轉(zhuǎn)換器原理 107                  
   二 . AD轉(zhuǎn)換器的性能指標 110                  
   三 . AD轉(zhuǎn)換器的選擇 116                  
   四 . 數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計 123                  
   五 . D/A轉(zhuǎn)換器的基本原理 125                  
 第三節(jié) 軟件無線電中的數(shù)字下/上變頻器 129                  
   一.  軟件無線電中的數(shù)字下變頻器 129                  
   二 . 軟件無線電中的數(shù)字上變頻器 145                  
 第四節(jié) 高速數(shù)字信號處理器 152                  
   一. 引言 152                  
   二 . 幾種典型DSP器件介紹 154                  
   三.  DSP器件軟件編程 165                  
   四 . DSP器件在軟件無線電中的應用舉例 166                  
   五.  高速DSP系統(tǒng)設(shè)計應注意的幾個問題 169                  
 第五節(jié)  一個實際的軟件無線電試驗平臺 171                  
   一. 軟件無線電試驗平臺接收機方案設(shè)計 171                  
   二. 軟件無線電試驗平臺接收機的具體實現(xiàn) 174                  
   三. 發(fā)射部分硬件設(shè)計 176                  
   四.  軟件無線電試驗平臺性能測試 177                  
                   
 第五章  軟件無線電中的信號處理算法 183                  
 第一節(jié)　軟件無線電中的調(diào)制算法 183                  
   一. 信號調(diào)制通用模型 183                  
   二. 模擬信號調(diào)制算法 184                  
   三. 數(shù)字信號調(diào)制算法 187                  
 第二節(jié)　軟件無線電解調(diào)算法 193                  
   一. 信號解調(diào)通用模型 193                  
   二. 模擬調(diào)制信號解調(diào)算法 195                  
   三. 數(shù)字調(diào)制信號的解調(diào)算法 198                  
 第三節(jié)   軟件無線電中的同步技術(shù) 203                  
   一.  載波同步 203                  
   二 . 位同步(定時提取) 204                  
   三 . 幀同步 205                  
   四 . 載波相位和定時相位聯(lián)合估計的最大似然算法 205                  
 第四節(jié)　信號調(diào)制樣式自動識別 207                  
   一. 引言 207                  
   二. 模擬調(diào)制信號的自動識別 207                  
   三. 數(shù)字調(diào)制信號的自動識別 210                  
   四. 模擬數(shù)字調(diào)制信號的聯(lián)合自動識別 211                  
   五. 信號調(diào)制樣式自動識別中應注意的幾個問題 213                  
   六. 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)制識別 217                  
                   
 第六章　基于軟件無線電的智能天線 220                  
 第一節(jié)　智能天線的基本概念 220                  
   一. 引言 220                  
   二. 智能天線基本原理?線陣波束形成 221                  
   三. 圓形陣的多波束形成 224                  
   四. 多波束形成天線的實現(xiàn)方法 225                  
 第二節(jié)　基于軟件無線電的智能天線組成結(jié)構(gòu) 227                  
   一. 引言 227                  
   二. 單信道智能天線結(jié)構(gòu) 227                  
   三. 多信道智能天線的組成 228                  
   四. 多相濾波信道化智能天線 229                  
 第三節(jié)　智能天線基本算法 229                  
   一. 引言 229                  
   二. Capon波束形成算法 230                  
   三. 空間零點預處理波束合成 231                  
                   
 第七章　軟件無線電在電子系統(tǒng)中的應用 235                  
 第一節(jié)　軟件無線電在個人移動通信中的應用 235                  
   一. 引言 235                  
   二. 軟件無線電基站接收分系統(tǒng) 236                  
   三. 軟件無線電基站發(fā)射分系統(tǒng) 241                  
   四. 軟件無線電基站的技術(shù)挑戰(zhàn) 244                  
   五. 軟件無線電手持終端（移動手機） 246                  
 第二節(jié)　軟件無線電在軍事通信中的應用 249                  
   一. 引言 249                  
   二. 軟件無線電的先驅(qū)?MBMMR電臺 249                  
   三. 聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)無線電系統(tǒng)（JTRS） 250                  
 第三節(jié)　軟件無線電在電子戰(zhàn)中的應用 253                  
   一. 引言 253                  
   二. 軟件化電子戰(zhàn)偵察接收機 253                  
   三. 基于多相濾波的軟件信道化接收機 257                  
   四. 軟件化通信電子戰(zhàn)干擾發(fā)射機 260                  
   五. 新一代陣列處理軟件化電子偵察系統(tǒng) 260                  
 第四節(jié)     軟件無線電在雷達和信息家電中的應用 263                  
   一. 引言 263                  
   二. 軟件無線電在雷達中的應用?"軟件雷達" 263                  
   三. 軟件無線電在數(shù)字電視系統(tǒng)中的應用?信息化家電 265                  
                   

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