006-02-002 业余无线电基础知识

什么是信号：

模拟信号：一个时变的物理量

数字信号：一个可变的电压值，满足：有限数量的数值；仅有时间作为变量

什么是SDR：

各类型电磁波收发设备各有特殊性，根据特定用户设计，但是功能单一，如FM/AM收音机只能收取特定频率电磁波；然而各类型收发设备的结构组成，实现原理上又大致相同。从不同点考虑主要有：收发频率，调制方式，？？结构，通信协议。要实现不同电台的互联互通就要跨过这些差异带来的限制。

SDR构建了一个开放式，模块化，通用化的通信平台；将工作频段的选择，信号的调制解调等功能要求用软件完成。

构成：射频前端（放大，混频，滤波），AD/DA转换，FPGA，DSP数字信号处理器及软件端。

由于高频微波，ADC的采样频率要跟上那么经济代价过高，所以配备射频前端。

FPGA此处用于对高速模拟信号进行预处理。在工业级应用中，会考虑对FPGA的数字信号处理算法。

对于射频前端，一种典型的配置是经放大后正交解调/正交调制后放大。目的是将天线接收的高频宽带信号转为中频信号再进行模数转换（如2GHz到200MHz）/经数模转换后的中频信号转为高频信号。将信号搬运至高频的目的是使信号能够传播到更远的地方。

放大器：

LNA（接收端）: 从天线获取及其微弱的不确定信号，这些信号通常是微伏级，放大至约0.5~1V

接收：

PA（发射端）：从电路中获取相对强的信号，具有高SNR信噪比，必须用来提高信号功率

混频器：

就是将调制信号与载波信号相乘。

例子ADALM-PLUTO的构成：

ADI AD9363 捷变射频收发器：具备收发功能，有成套的FIR滤波，DA/ADC，混频，PA/LNA。

Xilinx ZYNQ7010：分为PS和PL两部分，该芯片集成了FPGA和ARM内核。

市面上其他典型：

HackRF One / Ettus B200 / Ettus B210 / BladeRF x40 / RTLxxxx / LimeSDR

模拟调制解调：

数字调制解调：

ASK

FSK

MSK,JMSK

PSK

DPSK,QPSK

正交调制，以QAM调制为例：

也就是将一个任意复信号：与的频率为复载波信号混频的过程。

得其实际存在的实部：。

解调只需要对调制信号乘上后高频滤波即可得到，这是因为：

其中后一项属高频分量。

优点：可在复平面上观察信号的特征：数据偏移、压缩量、串扰、失真；同时调制解调算法简便。

参考：

楼才义软件无线电原理与应用