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一、模拟无线电
二、数字无线电
1、窄带数字无线电
2、宽带数字无线电
三、软件无线电本节内容 一、模拟无线电 20世纪80年代的模拟体制(美国的AMPS/欧洲的TACS)被称为第一代移动通信#xff0c;简称1G,主要目标是为在大范围内有限的用户提供移动电话服务。最主要的…本节目录
一、模拟无线电
二、数字无线电
1、窄带数字无线电
2、宽带数字无线电
三、软件无线电本节内容 一、模拟无线电 20世纪80年代的模拟体制(美国的AMPS/欧洲的TACS)被称为第一代移动通信简称1G,主要目标是为在大范围内有限的用户提供移动电话服务。最主要的特点是用户数量相对较少业务密度相对较低小区半径较大一般从几千米到几十千米每个小区使用一定数量的无线信道频率。 美国的AMPS/欧洲的TACS均采用模拟技术体制多址方式为频分多址FDMA,分配给每个移动基站一定数量的载频用于与手机用户之间的语音通信语音通信采用普通的模拟调制FM体制。不同国家采用不同的移动通信系统具体如下
第一代移动通信系统的接收机组成框图
经天线接收的无线电信号通过带通滤波器的滤波和低噪声放大器的信号放大送给第一混频器进行射频到中频的频率变换把射频信号变换为45MHz的中频信号该中频信号经过中频放大后再与第二本振混频把45MHz的第一中频信号变换为462.5kHz的第二中频信号中频滤波器的带宽取决于信号带宽AMPS为30kHz,TACS为25kHz其余12.5kHz;第二中频信号经过中频放大后送至锁相环FM解调器进行解调最后输出语音信号。 第一代移动通信系统采用模拟无线电技术体制特点是中频带宽为单信道窄带体制一部接收机只能解调处理一个用户的信号通信功能完全由定制的硬件来决定信号适应能力差、缺乏灵活性更无法满足可扩展、可升级的高要求。 二、数字无线电 1、窄带数字无线电 第二代移动通信系统采用数字调制技术具有更强的抗干扰能力和更大的通信容量同时采用了时分多址TDMA和码分多址CDMA体制大大提高了频谱利用率增加了系统容量。信道带宽也从模拟体制的30/25kHz提高到了200kHz和1.25MHz。一些典型的无线接口如下
GSM接收机的组成框图
GSM接收机通过二次变频的射频前端把射频信号变换为中频信号第一次中频信号频率为71MHz,第二次中频信号频率为6MHz。之后进行A/D采样数字化把模拟中频信号变换为数字信号再由信号处理器DSP完成解调。两个数字化一是通信体制的数字化把语音信号数字化后经过数字调制MSK/PSK进行信息传输二是解调方式数字化把接收的已调模拟信号进行A/D采样数字化在对数字化信号进行软件解调。 2、宽带数字无线电 第三代移动通信3G,主要目标是提供更高的比特率和更好的频谱利用率以便为3G用户提供业务种类更加广泛、服务质量QoS更优的数据业务。ITU认可的第三代移动通信系统标准有三个WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA。其无线接口如下
WCDMA接收机的组成框图
WCDMA的射频前端的工作频带为2GHz频带中频带宽为5MHz通过二次变频把2GHz频带的射频信号变换为固定的二中频信号后由数字解调单元进行A/D采样数字化再经过DSP软件解调得到语音或视频数据流。 WCDMA采用频分双工FDD体制最初是以爱立信、诺基亚公司为代表的欧洲通信厂商提出来的采用信道带宽为5MHz的CDMA、上/下快速功率控制、下行发射分集、基站间异步操作等。 CDMA2000采用频分双工FDD体制由高通、浪讯、摩托摩拉等美国公司在2G系统IS-95上提出来的最大特点是考虑和IS-95系统的向后兼容实现2G向3G的平滑过度。 TD-SCDMA采用时分双工TDD体制是我国的大唐滇西集团在国家支持下研制提出的3G标准上/下行工作在同一频段不需要大段的连续对称频谱具有最高的频谱效率。 三、软件无线电 第四代移动通信系统4G,采用正交频分复用OFDM体制最主要特点是超高速的数据率期望达到100Mbps使无线上网速度大大加快。 第四代移动通信系统4G软件无线电接收机模型
4G系统的特点一射频是宽开的接收各个移动通信频段的信号二是中频是宽带的可以使用与1G到4G甚至5G等信号三是通信功能的实现是软件化的信道选择、滤波、解调、译码均通过软件实现而且这些软件是模块化、构件化支持可动态重构和在线升级。4G软件无线电接收机需要解决中频频率的选取、采样频率的选择、如何进行信道选择和匹配滤波、如何进行软件解调包括同步、均衡等。
