软件无线电原理与应用PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1无线移动通信简述 1

1.1.1模拟无线电 1

1.1.2窄带数字无线电 3

1.1.3宽带数字无线电 4

1.1.4软件无线电 6

1.2软件无线电的定义与特点 7

1.2.1软件无线电的定义 7

1.2.2软件无线电的特点 8

1.3软件无线电的发展历程 10

1.3.1软件无线电的提出 11

1.3.2软件无线电（SDR）论坛 12

1.3.3软件无线电的先行者：SPEAKeasy 12

1.3.4软件无线电的推动者：JTRS与SCA 13

1.3.5软件无线电发展展望 14

1.4软件无线电体系框架与本书结构 14

习题与思考题1 15

第2章 软件无线电理论基础 17

2.1信号采样基本理论 17

2.1.1 Nyquist采样定理 17

2.1.2带通信号采样理论 20

2.2软件无线电中的信号采样 24

2.2.1允许过渡带混叠时的采样定理 24

2.2.2软件无线电中的正交低通采样 25

2.2.3软件无线电中的宽带中频带通采样 26

2.2.4软件无线电中的射频直接带通采样 28

2.2.5带通采样对采样频率的精度要求 33

2.3多率信号处理（Multirate Signal Processing） 34

2.3.1采样信号的等效基带谱与抽取基本概念 35

2.3.2低通信号的整数倍抽取 36

2.3.3数字带通信号的抽取 38

2.3.4整数倍内插 44

2.3.5取样率的分数倍变换 46

2.3.6取样率变换性质 47

2.3.7抽取、内插器的多相滤波实现 49

2.3.8取样率变换的多级实现 51

2.4软件无线电中的高效数字滤波 53

2.4.1数字滤波器设计基础 53

2.4.2适合于D=2M倍抽取或内插的半带滤波器 58

2.4.3积分梳状（CIC）滤波器 61

2.5软件无线电中的正交信号变换 66

2.5.1正交变换基本概念 66

2.5.2窄带信号的正交分解与模拟域实现 68

2.5.3数字混频正交变换 71

2.5.4基于多相滤波的数字正交变换 73

2.5.5基于正交变换的瞬时特征提取：CORDIC算法 76

2.5.6多信号正交变换 79

习题与思考题2 80

第3章 软件无线电体系结构 84

3.1软件无线电的三种结构形式 84

3.1.1低通采样软件无线电结构 85

3.1.2射频直接带通采样软件无线电结构 86

3.1.3宽带中频带通采样软件无线电结构 87

3.1.4三种软件无线电结构的等效数字谱 88

3.2软件无线电接收机体系结构 90

3.2.1单通道软件无线电接收机 91

3.2.2多通道软件无线电接收机 94

3.3多相滤波信道化接收机体系结构 95

3.3.1数字滤波器组与信道化基本概念 96

3.3.2复信号的多相滤波信道化接收机 99

3.3.3实信号的多相滤波信道化接收机 100

3.4软件无线电发射机体系结构 103

3.4.1单通道软件无线电发射机 103

3.4.2多通道软件无线电发射机 106

3.5信道化软件无线电发射机体系结构 107

3.5.1信道化发射机的基本概念 108

3.5.2复信号输出的多相滤波信道化发射机 109

3.5.3实信号输出的多相滤波信道化发射机 111

附录：8路多相滤波信道化软件无线电发射机MATLAB仿真程序 114

习题与思考题3 116

第4章 软件无线电硬件平台设计 118

4.1软件无线电硬件系统设计 118

4.1.1软件无线电硬件系统设计原则 118

4.1.2软件无线电硬件系统结构设计 124

4.2软件无线电的射频前端 130

4.2.1射频前端的组成结构 130

4.2.2射频前端各功能模块的设计 131

4.2.3射频前端的指标 140

4.3软件无线电中的A/D/A技术 148

4.3.1 A/D转换器原理与分类 148

4.3.2 A/D转换器性能指标 152

4.3.3 A/D转换器的选择 158

4.3.4数据采集模块的设计 159

4.3.5 D/A转换器的基本原理及性能指数 161

4.4软件无线电数字前端 163

4.4.1软件无线电数字前端的定义 163

4.4.2软件无线电中的数字接收前端（数字下变频DDC） 166

4.4.3软件无线电中的数字发射前端（数字上变频DUC） 169

4.4.4软件无线电数字前端的FPGA实现 170

4.4.5软件无线电数字前端的ASIC实现 177

4.5高速数字信号处理器 179

4.5.1软件无线电信号处理的特点 179

4.5.2数字信号处理器的选择技巧 180

4.5.3数字信号处理器（DSP）介绍 182

4.5.4通用处理器（GPP）介绍 184

4.6高速FPGA设计技术 185

4.6.1软件无线电中的高速FPGA 185

4.6.2 FPGA基本原理 189

4.6.3基于高速FPGA的软件无线电系统设计 191

4.7软件无线电系统设计实例 202

习题与思考题4 205

第5章 软件无线电信号处理算法 207

5.1软件无线电中的调制算法 207

5.1.1信号调制通用模型 207

5.1.2模拟信号调制算法 208

5.1.3数字信号调制算法 212

5.2软件无线电解调算法 218

5.2.1信号解调通用模型 218

5.2.2模拟调制信号解调算法 220

5.2.3数字调制信号解调算法 222

5.3软件无线电中的同步算法 227

5.3.1数字锁相环 228

5.3.2同步参数估计 229

5.3.3软件无线电中的载波同步算法 232

5.3.4软件无线电中的位同步算法 241

5.3.5载波和位同步的联合最大似然估计算法 245

5.3.6软件无线电中的帧同步算法 246

5.4软件无线电的中均衡算法 247

5.4.1线性均衡算法 247

5.4.2判决反馈均衡算法 250

5.4.3自适应均衡算法 251

5.4.4盲均衡算法 255

5.5调制样式自动识别算法 259

5.5.1模拟调制信号的自动识别 259

5.5.2数字调制信号的自动识别 262

5.5.3模拟数字调制信号的联合自动识别 264

5.5.4信号调制样式自动识别中应注意的几个问题 265

5.5.5基于人工神经网络的调制识别 269

习题与思考题5 271

第6章 信道编译码技术 272

6.1信道编译码基础 272

6.2信道编码概述 274

6.2.1扰码 274

6.2.2纠错码及交织 276

6.2.3信道编码的应用及性能 281

6.3几种简单的检纠错码 283

6.4 RS码的编译码 287

6.4.1 RS码的编码 287

6.4.2 RS码的译码 289

6.5卷积码的编译码 292

6.5.1卷积码的编码 292

6.5.2 Viterbi译码法 294

6.5.3误码率检测 298

6.6 Turbo码的编译码 298

6.6.1 Turbo码的编码 298

6.6.2 Turbo码的译码 301

习题与思考题6 302

第7章 软件通信体系结构（SCA） 304

7.1 SCA规范介绍 304

7.1.1 SCA的基本概念 304

7.1.2 SCA规范介绍[1] 306

7.2 SCA系统工作原理 319

7.2.1 SCA系统的运行及管理 319

7.2.2波形应用的安装和卸载 321

7.2.3波形应用的实例化和控制 322

7.3波形应用开发 323

7.3.1波形描述语言（WDL） 323

7.3.2 SCA波形应用的开发过程 326

7.3.3基于OSSIE的SCA波形应用开发 327

习题与思考题7 336

第8章 软件无线电在无线工程中的应用 337

8.1软件无线电在军事通信中的应用 337

8.1.1软件无线电的先驱——MBMMR电台 338

8.1.2联合战术无线电系统（JTRS） 339

8.2软件无线电在移动通信中的应用 341

8.2.1软件无线电基站接收分系统 342

8.2.2软件无线电基站发射分系统 347

8.2.3软件无线电基站的技术挑战 351

8.2.4软件无线电手持终端（移动手机） 352

8.3软件无线电在电子战中的应用 353

8.3.1软件无线电侦察接收机 354

8.3.2基于多相滤波的电子战信道化接收机 358

8.3.3软件无线电干扰发射机 361

8.4软件无线电在雷达中的应用——“软件雷达” 364

8.4.1“软件雷达”的基本概念 365

8.4.2软件雷达的实现原理 365

8.4.3相控阵软件雷达系统 367

8.5软件无线电在天基信息系统中的应用——“软件星” 368

8.5.1“软件星”基本概念 369

8.5.2“软件星”有效载荷的组成原理 370

8.5.3基于“软件星”的综合一体化天基信息系统 371

习题与思考题8 373

第9章 软件无线电的新发展——认知无线电 375

9.1认知无线电基本概念 375

9.1.1认知无线电的提出背景 375

9.1.2认知无线电的定义及特点 376

9.1.3认知无线电关键技术 377

9.2认知无线电的认知循环过程 377

9.2.1频谱感知 378

9.2.2频谱分析 378

9.2.3频谱决策 379

9.2.4频谱会聚 379

9.2.5频谱监视 380

9.2.6频谱切换 380

9.3频谱感知技术 380

9.3.1接收机检测频谱感知 381

9.3.2发射机检测频谱感知 381

9.3.3协作频谱感知 384

9.3.4多维频谱感知 384

9.4 IEEE802.22标准 385

9.4.1物理层接口 385

9.4.2 MAC层接口 386

9.4.3其他接口要求 387

习题与思考题9 388

参考文献 389