一種用于軟件無(wú)線電中的采樣率轉(zhuǎn)換方法的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、軟件無(wú)線電(Software Radio)是Joe Mitola于1991年提出的術(shù)語(yǔ)，指的是可重復(fù)編程或可重構(gòu)類型的無(wú)線電系統(tǒng)。軟件無(wú)線電的目的是把硬件作為無(wú)線通信的基本平臺(tái)，把盡可能多的無(wú)線通信及個(gè)人通信功能用軟件實(shí)現(xiàn)。這種系統(tǒng)能夠接收完全可編程的業(yè)務(wù)和控制信息，并且支持大范圍內(nèi)的頻率、空中接口和應(yīng)用軟件。因此軟件無(wú)線電必須能夠處理多個(gè)不同的通訊標(biāo)準(zhǔn)，而不同的標(biāo)準(zhǔn)具有不同的信號(hào)采樣率，如GSM是541.6Ksamples/s，IS-

2、95是2.4576Msamples/s等等。一個(gè)比較好的解決方案是，在軟件無(wú)線電系統(tǒng)的接收機(jī)中，智能天線使用一個(gè)統(tǒng)一的高采樣率采集接收到的所有信號(hào)，然后在DSP部分中應(yīng)用采樣率轉(zhuǎn)換(通常是降采樣)方法得到所需要的特定采樣率下的信號(hào)；而在發(fā)射機(jī)中，信道合成器的輸出必須經(jīng)過升采樣到一定頻率才能通過天線發(fā)射出去。軟件無(wú)線電對(duì)采樣率轉(zhuǎn)換的特殊要求是：在將數(shù)字信號(hào)從一個(gè)采樣頻率轉(zhuǎn)換到另一個(gè)采樣頻率的同時(shí)，必須保護(hù)好某一個(gè)限定頻帶內(nèi)的信息，也就是通

3、訊傳遞的內(nèi)容；另外一點(diǎn)是采樣率轉(zhuǎn)換一定要足夠快，這樣才能滿足軟件無(wú)線電通訊的實(shí)時(shí)性；其次要實(shí)現(xiàn)任意轉(zhuǎn)換因子的采樣率轉(zhuǎn)換，且易于在數(shù)字系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。 因此，在軟件無(wú)線電中實(shí)現(xiàn)采樣率轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵問題是要盡量提高計(jì)算效率。這一方面保證了軟件無(wú)線電的實(shí)時(shí)性，另一方面減輕了DSP的運(yùn)算負(fù)擔(dān)。相對(duì)于傳統(tǒng)SRC方法的兩個(gè)特點(diǎn)——1，每個(gè)SRC級(jí)的不同輸出樣本的計(jì)算量是一個(gè)常數(shù)；2，信號(hào)樣本間的相關(guān)性隨采樣率升高而增大——本文基于一種分級(jí)的結(jié)構(gòu)分步

4、計(jì)算輸出樣本，使用遞歸的方式利用已求得的中間結(jié)果計(jì)算新的輸出，這種重用性可以提高汁算效率。此外，在多項(xiàng)式插值部分應(yīng)用了基于奇數(shù)段分段多項(xiàng)式函數(shù)的插值濾波器，通過仿真結(jié)果可以看出，這種多項(xiàng)式插值濾波器非常適用于本文提出的sRC系統(tǒng)。 本篇論文的貢獻(xiàn)住于：1，基于一種應(yīng)用于軟件無(wú)線電中的有效的采樣率轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，通過算法實(shí)現(xiàn)、計(jì)算量分析，可以看到它不但滿足了采樣要求，而且當(dāng)輸入信號(hào)具有較低的過采樣因子和較高的動(dòng)態(tài)范圍時(shí)，這種方法相比于其