软件无线电原理

常规软件无线电接收器:

首先,来自天线的射频信号被放大,通常射频部分利用一个调谐器将感兴趣的频段区域的信号进行放大。这个放大的射频信号被送入一个混频器。来自本振的信号也被送入混频器,其频率由无线电的调谐控制决定。混频器将所需的输入信号转换为中频 

中频部分是一个带通放大器,只允许一个信号或者无线电台通过。常见的中心频率是455kHz10.7MHz,用于商业的AM和FM广播。解调器从几个不同的方案中选择一个,将中频输出信号还原成初始调制信号。例如,AM利用包络检波器,FM利用频率鉴别器。在一个典型的家用收音机中,解调后的输出信号被送入到一个音频功率放大器,驱动一个扬声器。

混频器对两个输入信号进行模拟相乘,生成一个差频信号。通过设置本振频率,从而使得本振频率与想要的输入信号(你想要接收到的无线电台)的差值等于中频。例如,你想接收频率100.7MHz的调频电台,中频为10.7MHz,你需要将本振调整至:100.7-10.7=90MHZ。此过程称作“下变频”,因为一个高频信号通过混频器下移到低频率。

中频部分的作用相当于一个窄带滤波器,只允许被转换后的射频输入的一个“片段”通过。中频部分的带宽等于你试图接收到的信号(或者“无线电台”)的带宽。商业调频电台的带宽大约为100kHz,调幅电台带宽为5kHz,分别对应相应的频道间隔200kHz和10kHz。

软件无线电接收器:

射频调谐器将模拟射频信号转换为模拟中频,与模拟接收器的前三个阶段相同。A/D转换器将中频信号数字化,从而将其转换成数字样点。这些样点被送入下一级,即图中虚线框所示的数字下变频(DDC)。数字下变频通常是一个单独的芯片电路或者FPGA的IP核,它是SDR系统的关键部分。

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