软件无线电原理与应用思考题 下载本文

6. 数字滤波器组与信道化的基本概念

答:数字滤波器组是指具有一个共同输入,若干个输出端的一组滤波器。

如果这一组滤波器的功能是把宽带信号s(n)均匀分成若干个子频带信号输出,那么就把这种滤波器叫做信道化滤波器。

7. 信道化接收机低通实现中复、实信号处理存在的区别 答:复信号滤波器组的本振角频率?K?(k?滤波器组的本振角频率?K?(k?

8. 多相滤波器组信道化接收机在处理结构上的特点,从那两方面进行了运算量的减少 答:

9. 数字调制有哪两种调制结构,为什么数字实现强调正交法

答:数字调制有数字混频和正交分解两种调制结构。正交信号容易产生,且由正交信号容易得到调制信号的相位、幅度以及频率信息,所以调制的数字实现主要采用正交法。

10.

频谱搬移前后的内插有什么不同的作用,减少D/A压力的办法是什么

D?12?)?,滤波后信号带宽为2?/D,进行D倍抽取。实信号2D2D?12?)?,滤波后的信号为实信号,带宽为?/D,故进行2D倍抽取。 4D答:基于内插的软件无线电发射机中I1是为了使I(n),Q(n)与后面cos(?0n),sin(?0n)的采样速率相匹配。I2是为了实现数字上变频。

为了减少D/A的压力,可将零内插移至D/A之后,通过模拟接零开关来实现。 11.

信道化发射机多相结构的优点

答:内插移到滤波器后面,运算量减少了。

a) 滤波器采用多相结构,各个分支运算量减少了。 b) DFT可采用FFT来实现快速运算 12.

信道化发射机实信号模型与复信号模型在形式上的不同点

答:有三方面的不同:

a) 内插因子实信号为2I,复信号为I b) 移频因子,实信号为?i?2?12?I-1(i?),复信号为?i?(i?) I4I2c) 对实信号,I路合成信号y(n)要经取实部后再输出

第4章

软件无线电硬件实现

1. 软件无线电平台的组成

答:模拟前端,宽带A/D/A,数字上下变频器,高速信号处理器

2. 软无前端的任务、电路组成及与窄带接收机的比较

答:前端的主要任务就是把接收到的信号变换至适合D/A转换器处理的信号频率和电平范围之内,同时把宽带D/A转换器的输出信号变换至能被其它电台接收的频率和电平范围。

软件无线电的前端由带通滤波器、放大器、混频器、本振、AGC控制电路组成。 与窄带接收机相比,瞬时处理带宽更宽,动态范围更大,可扩展性更好。

3. 软无前端中滤波器的两个主要参数,放大器的特点、分类和增益带宽积与放大器级数的关系 答:两个主要参数:插损LI和相对带宽B(%) B?LI?10

放大器的特点:宽带、线性 放大器的分类:前馈式、反馈式

增益带宽积与级数的关系:(GBN)N?(G)B

4. 软无接收机性能的主要指标,这些指标主要由谁决定 答:主要指标:灵敏度、动态范围、噪声系数、三阶互调

这些指标主要取决于前端放大器和A/D转换器

5. A/D转换器的工作过程,编码输出格式中哪一种最常用,对应关系是什么 答:工作过程:采样—保持--量化—编码—输出

编码中最常用的是2的补码,公式为:V?VFS[1Nai?a1] ?n?1i?22nVmax?VFS(1?

12n?1)

6. A/D转换器的SNR与其位数、信号带宽和采样频率的关系 答:SNR?6.02n?1.76dB

SNR=6.02n+1.76dB+10lg[fs/2B]

7. 无杂散动态范围(SFDR)与SNR的关系

答:SFDR是指在第一Nyquist区内测得信号幅度的有效值与最大杂散分量有效值之比的分贝数,反映的是在A/D输入端存在大信号时,能检测出有用小信号的能力。SFDR只考虑了由于A/D非线性引起的噪声,仅仅是信号功率和最大杂散功率之比。SNR是信号功率和各种误差功率之比,误差包括量化噪声、随机噪声及整个Nyquist频段内的非线性失真。故SNR比SFDR小

8. 非线性误差的分类,对这两种误差的理解

答:非线性误差分为差分非线性误差和积分非线性误差。

差分非线性误差(DNL)是指,对于一个固定的编码,理论上的量化电平与实际中最大电平之差。主要由于A/D本身的电路结构和制造工艺等原因引起在量程中某些点的量化电压和标准量化电压不一致造成的。

积分非线性误差(INL)是指,ADC实际转换特性与理想转换特性直线之间的最大偏差,是由于A/D模拟前端、采样保持器及ADC的传递函数的非线性所造成的。

9. A/D转换器的分类,各适应什么等级的工作速率 答:逐次比较式。适用于中等转换速率和中等分辨率

a) 并行式。适用于采样速率高,分辨率不太高

b) 子区式。采样率小于并行式,但大于逐次比较式。分辨率相同时,电路复杂性和功耗远小于并行式 10.

数字下变频器的重要性和优点,影响数字下变频器性能的两个主要因素

答:DDC的作用时将接收到的信号下变频到适合处理的频率上。 优点:

模拟下变频中的频率稳定度、边带、相位噪声、温度漂移、转换速率等问题不存在于DDC。另外,频率步进、频率间隔也具有理想的性能,其控制和修改较容易。 影响性能的两个因素:

a) 表示本振、输入信号以及混频乘法运算的样本数值得有限字长所引起的误差。 b) 数字本振相位的分辨率不够而引起数字本振样本数值的近似取值。 11.

数控振荡器(NCO)的组成,影响正交性的因素

答:NCO组成:相位累加器、相位加法器及正弦表只读存储器

影响NCO正交性的就是表示相位正弦值的数据精度。 12.

频率控制字、频率分辨率和相位分辨率的计算

答:频率控制字:F?fLo?2nb?n fS2? nb2频率分辨率:???相位分辨率:?fLo? 13. 答: 第5章

fS nb2重采样多相滤波器组的目的和组成

软件无线电中的信号处理算法

1. 软件无线电中的常用信号处理算法,举出几种常用的调制模式,说明调制的实质和解调中非相干解调与相干

解调的优缺点

答:模拟调制:AM、FM、SSB、CW

数字调制:ASK、FSK、MSK、CPMSK、GMSK、PSK、DPSK、QPSK、8PSK、QAM 调制的实质就是实现频谱搬移。

相干解调性能比非相干解调好,而非相干解调却比相干解调电路简单容易实现。

2. 为什么进行同步提取,解调中包括哪几项同步提取

答:载波同步:在电台相互通信中,要正确地接收对方的信息,接收方必须从接收信号中恢复出载波信号,使双方频率和相位一直。

位同步:消息是一串连续的码元序列,解调时必须知道码元的起止时刻。

帧同步:数字通信时,往往是一定数量的码元表示某种信息,这些码元就构成了一帧,接收时也需要知道帧的开始和结束。

3. 接收信号载波提取中常用的提取方法

答:载波提取的常用方法:一是在发送有用信号的同时,在适当的频率上还发送导频信号,导频信号的功率很小,故很少采用。另一类是直接从接收到的信号中提取,可以用平方变换法、同相正交锁相环法或用DSP通过软件算法来实现。

4. 位同步中自同步法的几种常见方法

答:常用的自同步法:滤波法、迟延相干法、锁相法

第6章 软件无线电在电子系统中的应用

1.在已知信号带宽B0,矩形系数r和A/D参数的情况下,确定下变频后信号的中心频率f0和采样频率fs 答:

2.画出中频软件化接收机和软件化发射机的实现框图,知道软件无线电在电子系统中的几种应用 答:232页图7.7 ,图7.9

应用:电子战、雷达、信息化家电产品、个人移动通信、军事通信