软件无线电期末考试Word文档格式.docx

软件无线电期末考试Word文档格式.docx

《软件无线电期末考试Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《软件无线电期末考试Word文档格式.docx（11页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

解：

a）调制前信号的频谱示意图如下：

调制方式为DSB，所以调制后的频谱中没有载波分量；

又由于调制采用非线性器件，因此调制后的频谱中除有用信号外，还会包含谐波分量。

调制后的频谱示意图如下（其中红粗线表示有用信号的谱线，黑细线表示谐波分量）：

调制后，用滤波器将有用信号频谱滤出来，谐波分量均被滤除，得频谱示意图如下：

混频后的频谱示意图如下：

b）调制滤波器的最小带宽为

带宽为

（注：

当采用理想带通滤波器时，可以得到最小带宽；

但实际滤波器做不到理想性能，为保证滤波效果，可以取最大带宽，即最靠近红线谱线的两根谐波谱线的距离）。

因此其品质因数的最大值和最小值分别为：

混频滤波器的最小带宽为

其品质因数的最大值和最小值分别为：

2.带通采样定理及带通采样频谱图的画法。

什么是Nyquist区？

设某带通模拟信号的频谱如下图所示：

设

，

（假设不关心频谱的高度）

a）如果采用Nyquist低通采样技术对其进行采样，试画出采样后的频谱示意图。

b）如果采用Nyquist带通采样技术对其进行采样，试求其最小采样频率，并画出采样后的频谱示意图。

c）出现频谱反转后，可以采用什么方法解决？

Nyquist区：

原始频谱如下：

a）低通采样频率为

，低通采样后的频谱如下：

b）该带通信号带宽为

，且

是

的整数倍，所以最小带通采样频率为

，带通采样的频谱如下：

c）出现频谱反转后，只要把采样的数字序列进行隔位取反，即可解决频谱反转问题

3.什么是抽取？

什么是内插？

它们的作用是什么？

抽取：

减小信号采样率以减少冗余的过程，即用很窄的脉冲按一定周期读取模拟信号的瞬时值。

内插：

增大信号采样率以增大冗余的过程，即在函数值之间插入一些零点。

作用：

抽取提高了频域分辨率，内插提高了时域的分辨率；

一般是，内插→滤波→抽取，如果先进行抽取会造成频谱失真。

4.软件无线电有哪三种结构？

它们各自采用什么样的采样体制？

各有什么特点？

基于射频低通采样结构的软件无线电：

是一种理想的软件无线电系统，这种系统的输入、输出都是在射频上基于低通采样定理进行采样，因而具有最大的灵活性和全部的可编程性。

基于射频带通采样结构的软件无线电：

射频输入是基于带通采样的，射频输出依然是基于低通采样的，只能同时处理一定频段的射频信号，系统对宽频段射频信号的覆盖需要通过模拟点调谐带通滤波器分时来完成，从而降低了系统的灵活性和可编程性，其并行处理通道数也相对较少，但是这种功能结构所需的ADC的转换速率较低，更容易获得实际的器件；

输出数字信号的数据率也随之减少因而也降低了对实时数字信号处理速度的要求

基于中频带通采样结构的软件无线电：

本结构为宽带中频结构；

射频前端复杂，足以将射频信号转换为合适于A/D采样的宽带中频或把D/A输出的宽带中频转换为射频信号，而且这些都是有软件完成

5.软件无线电三种结构的应用场合各有什么不同？

哪种结构目前应用最多？

为什么？

第一种结构适用于较低的波段，如软件无线电的短波通信系统

第二种结构适用于窄带的数字无线电系统和射频信号频段范围不太宽的软件无线电系统

第三种结构适用于处理多个信道的信号，能覆盖较宽的频段范围

6.根据各个功能模块的连接方式不同，软件无线电系统的硬件体系结构可以分成哪几种？

每种结构的功能框图是什么样的？

各有什么优缺点？

§

2.2.2P15

流水式结构：

优点：

延时短、硬件简单；

实时性好、处理速率高

缺点：

耦合相当紧密，独立性不高；

去除或调整某一模块，会导致总体结构的改变

总线式结构：

支持多处理器系统；

带宽高速；

良好的机械和电磁特性

需要复杂的控制机制，如采用分级总线或多总线方式

交换式结构：

效率高、带宽高以及通用性好，并且具有较好的吞吐量和实时性能

时延长、硬件复杂；

不易实现和成本高

PC+LAN结构：

计算机技术和网络技术成熟，只需要安装适配器和相关软件即可在现存的计算机上使用，该方案非常经济；

该系统是基于网络的，因此可以为最近出现的互联网络和与移动通信结合的趋势提供有力的支持，使无线网络更容易使容易与计算机网络融合；

这种结构的效率高、带宽高和通用性很好；

该系统比DSP－FPGA方案的软件化程度高、更灵活、更接近理想无线电

该技术还不够成熟，所以实现的系统和任务相比代价偏高，器件体积较大，不便利于应用到个人终端中去。

7.智能天线的优点是什么？

它是如何提高无线电系统的性能的？

减小小区间干扰；

降低多径干扰；

对每一个用户增强信噪比；

优化链路预算；

增加容量和小区半径

性能提升：

提高整个系统的容量；

提高频谱利用率；

提高接收机灵敏度，降低发射功率，节省软件无线电系统的成本；

提高信噪比，改善信道质量；

8.软件无线电系统中ADC的选择原则是什么？

采样速率与采样精度、量化信噪比、孔径误差和无杂散动态范围是ADC的主要性能指标。

对于理想的软件无线电而言，ADC的动态范围为100~120dB或者16~20位，最大输入信号频率要在1GHz到5GHz之间，带宽高，速度高

9.在一个数字通信系统中，需要实现哪些同步？

这些同步的作用分别是什么？

载波同步：

实现相干解调的先决条件

位同步：

定时的基础，正确抽样判决的基础

帧同步：

在位同步的基础上识别出这些数字信息帧的“开头”和“结尾”的时刻，使接收设备的帧定时与接收到的信号中的帧定时处于同步状态

10.美军的SPEAKeasy计划提出了哪些软件无线电方面的设计思想？

9.2.1

具有多频段、多模式的电台；

可编程处理；

软件模块化；

开放的体系结构

11.常用调制信号的正交解调方法。

已调信号通用表达式：

正交分解为：

模拟调制的解调算法：

AM解调：

DSB解调：

SSB解调：

为调制信号

FM解调：

数字调制信号解调算法：

ASK解调：

对

进行抽样判决即可得到调制码元

FSK解调：

抽样门限判决，可得到基带信号

MSK解调：

PSK解调：

QAM解调：

和

进行抽样判决，即可恢复并行数据

并串转换，得到调制信号