【摘要】隨著(zhù)計算機技術(shù)與無(wú)線(xiàn)通信的發(fā)展，數字信號處理技術(shù)已成為了當今世界不可或缺的技術(shù)。因此，提高新一代無(wú)線(xiàn)電數字信號處理技術(shù)，將是業(yè)界共同的心愿。為了盡快追趕上無(wú)線(xiàn)電通信和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展腳步，加強無(wú)線(xiàn)電數字信號處理技術(shù)的研究顯得尤為必要。本文通過(guò)對無(wú)線(xiàn)電、軟件無(wú)線(xiàn)電、數字信號處理能力等概念的介紹，說(shuō)明了數字無(wú)線(xiàn)電與軟件無(wú)線(xiàn)電的關(guān)聯(lián)性，并結合數字信號處理技術(shù)與軟件無(wú)線(xiàn)電結構的特點(diǎn)，闡述了軟件無(wú)線(xiàn)電中的數字信號處理技術(shù)，對數字信號處理技術(shù)的發(fā)展和應用具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】無(wú)線(xiàn)電;軟件無(wú)線(xiàn)電;數字信號處理技術(shù)
在無(wú)線(xiàn)電通信飛速發(fā)展的今天，數字無(wú)線(xiàn)電信號處理技術(shù)也有了新的要求。為了滿(mǎn)足新的技術(shù)標準和要求，推廣無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的發(fā)展和應用，進(jìn)一步加強研究無(wú)線(xiàn)電數字信號處理技術(shù)顯得尤為重要，其成為了業(yè)界廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)，是目前針對數字信號處理技術(shù)研究方向中的一個(gè)重要課題。
一、無(wú)線(xiàn)電、軟件無(wú)線(xiàn)電、數字信號處理技術(shù)的概念
1.無(wú)線(xiàn)電的概念介紹
早在1893年，無(wú)線(xiàn)電便被國外科學(xué)家尼古拉·特斯拉發(fā)明，這是無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)第一次被公開(kāi)展示。那么，所謂無(wú)線(xiàn)電，是指在所有自由空間（包括空氣和真空）傳播的電磁波，是其中的一個(gè)有限頻帶，上限頻率在300GHz（吉赫茲），下限頻率較不統一，在各種射頻規范書(shū)里，常見(jiàn)的有3KHz～300GHz（ITU-國際電信聯(lián)盟規定），9KHz～300GHz，10KHz～300GHz。
2.軟件無(wú)線(xiàn)電的概念介紹
軟件無(wú)線(xiàn)電的發(fā)明起源于20世紀90年代，是目前較為流行并被廣泛應用的新型無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)，可以把它看做作是具有智能化的無(wú)線(xiàn)電。軟件無(wú)線(xiàn)電是指一種無(wú)線(xiàn)電廣播技術(shù)，它基于軟件定義的無(wú)線(xiàn)通信協(xié)議而非通過(guò)硬連線(xiàn)實(shí)現。其英文縮寫(xiě)為SDR。換句話(huà)來(lái)講，頻帶、空中接口協(xié)議和功能可通過(guò)軟件下載和更新來(lái)升級，而不用完全更換硬件。同時(shí)，軟件無(wú)線(xiàn)電具有隨環(huán)境變化參數，更有效、智能的利用資源的優(yōu)勢。
3.數字信號處理技術(shù)的概念介紹
回顧數字信號處理技術(shù)的發(fā)展歷程，它已經(jīng)歷了五個(gè)不同的發(fā)展時(shí)期。從上個(gè)世紀70年代到如今的21世紀，數字信號處理技術(shù)在經(jīng)歷了漫長(cháng)的演變和研究探索之后，終于變得逐漸成熟，被廣泛應用到人們的日常生活當中，具有廣闊的市場(chǎng)前景。那么，何為數字信號處理技術(shù)呢？它被定義為是將信號以數字方式表示并處理的理論和技術(shù)。數字信號處理與模擬信號處理均是新號理的子集。通俗來(lái)講，數字信號處理技術(shù)，就是一種采用數值計算方式來(lái)對信號進(jìn)行加工的理論與技術(shù)，其英文簡(jiǎn)稱(chēng)為DSP。
二、數字無(wú)線(xiàn)電與軟件無(wú)線(xiàn)電的關(guān)聯(lián)性
無(wú)線(xiàn)通信的發(fā)明與發(fā)展，對人類(lèi)文明和信息技術(shù)的進(jìn)步起到了重大的作用。通信系統通常被分為兩大類(lèi)，模擬和數字。其中，信息的傳遞和描述是通過(guò)模擬形式來(lái)實(shí)現的。所以模擬通信技術(shù)便應運而生，廣泛被應用到了電視、廣播等領(lǐng)域里。而由于數字信號在理論上存在著(zhù)一定優(yōu)勢，所以信息數字化成為了一種趨勢，數字通信技術(shù)迅速興起，為多媒體通信的實(shí)現，提供了有力的保障。其實(shí)，數字通信技術(shù)已經(jīng)具備了數字無(wú)線(xiàn)電的特征，數字無(wú)線(xiàn)電技術(shù)由于自身包括多項技術(shù)，其更多的旨在為數字信號處理、基帶信號處理、調制與解調等進(jìn)行服務(wù)。從另一種程度意義上來(lái)講，是數字信號處理理論上的提高推動(dòng)了數字無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的發(fā)展，而數字無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的他、日漸成熟又為新型的軟件無(wú)線(xiàn)電的提出和應用做了鋪墊。
軟件無(wú)線(xiàn)電早年一直應用于各國的軍事建設領(lǐng)域，在不斷研究發(fā)展后，被應用到了民間的通信領(lǐng)域。它的迅速發(fā)展很好的解決了目前通信系統技術(shù)標準復雜多樣，難以兼容統一的難題，并且由于其本身具有可編程的特性，很好地實(shí)現了老舊設備也能經(jīng)濟升級的愿望。那么，從數字無(wú)線(xiàn)電到軟件無(wú)線(xiàn)電，前者成為了后者發(fā)展實(shí)行的前提與基礎，而后者變成了前者最終的演變趨勢。數字無(wú)線(xiàn)電作為一種技術(shù)手段，更傾向于對無(wú)線(xiàn)通信系統實(shí)施描述;軟件無(wú)線(xiàn)電則讓數字無(wú)線(xiàn)電技術(shù)變得更抽象，是一種全新的無(wú)限通信系統，可稱(chēng)為數字無(wú)線(xiàn)電的升級版。
三、數字信號處理技術(shù)與軟件無(wú)線(xiàn)電結構的特點(diǎn)
數字信號處理技術(shù)由于具備很強的穩定性，并對環(huán)境中的溫度、噪音有著(zhù)很強的適應性，所以得到了廣泛的發(fā)展和應用。其實(shí)質(zhì)上就是通過(guò)對數據的變換和提取，進(jìn)而轉換，變?yōu)槟茏寵C器與人識別的形式。鑒于其可以利用軟件來(lái)對參數實(shí)行修改處理，不難看出它有著(zhù)很強的靈活性。
軟件無(wú)線(xiàn)電的結構有著(zhù)開(kāi)放性與可編程性的特點(diǎn)，非常有益于硬件設備的升級、擴展。這種種優(yōu)勢必將使無(wú)線(xiàn)電通信系統更具備可靠性、靈活性、兼容性。軟件無(wú)線(xiàn)電的結構特點(diǎn)，還能減少無(wú)線(xiàn)電設備維護費用，節約成本。
四、軟件無(wú)線(xiàn)電數字信號處理技術(shù)
1.對數字信號的高速處理
利用軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)來(lái)對基帶、調制解調和數字上下變頻等問(wèn)題進(jìn)行處理?；谄浔旧斫Y構特性，更好地把各個(gè)器件結合在一起，提高單片的可編程性，從而完成解擴和解跳的工作部分，實(shí)現更多的功能效果。此外，還可以采用多芯片同時(shí)并用的方法來(lái)避免出現單編程器件無(wú)法滿(mǎn)足處理能力的情況。
2.A/D與D/A轉換器件的應用
軟件無(wú)線(xiàn)電本身的結構特點(diǎn)對于A(yíng)/D和D/A轉換器件的要求很高，采樣速率和采樣精度成為了關(guān)鍵因素。其中，影響采樣速率的是信號帶寬，在實(shí)際中一般取信號帶寬的2.5倍，同時(shí)必須注意轉換器件的范圍值符合軟件無(wú)線(xiàn)電的標準要求。例如：某A/D轉換器件，其動(dòng)態(tài)范圍在100-120dB之間，輸入信號頻率的最大范圍在1～5GHz，這種情況就符合無(wú)線(xiàn)電的標準。
3.DSP與FPGA技術(shù)的結合
所謂DSP，是一種數字信號處理器，被廣泛應用到無(wú)線(xiàn)電技術(shù)當中。通過(guò)對DSP進(jìn)行改制、制造出專(zhuān)用芯片，并做成集成電路，進(jìn)而做到降低功耗、減小尺寸、提高處理數字信號技術(shù)的性能。而FDGA作為現場(chǎng)可編程的邏輯門(mén)陣列，擁有著(zhù)DSP的所有優(yōu)勢，并且在性能上已超過(guò)了它。那么如果將DSP與FPGA技術(shù)相結合，必定會(huì )實(shí)現無(wú)線(xiàn)電與硬件的完美結合。運用FPGA對接口的處理，更好地與DSP有效連接，從而達到提高系統效率降低經(jīng)濟成本的目的。
五、總結
總之，在信息網(wǎng)絡(luò )迅猛發(fā)展的今天，數字信號處理技術(shù)必將朝著(zhù)性能更強、更專(zhuān)業(yè)化、標準化的方向發(fā)展，通過(guò)利用無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)，將會(huì )大大促進(jìn)數字信號處理能力的發(fā)展，從而被廣泛的應用到實(shí)際生活當中，更好地滿(mǎn)足社會(huì )的發(fā)展和人民的需求。
參考文獻
[1]李宏俊.數字信號處理技術(shù)的發(fā)展趨勢分析[J].電子制作，2013，14：101.
[2]謝佑興.數字信號處理的基本內容、應用及其發(fā)展動(dòng)向[J].軍事通信技術(shù)，1982，01：42-61.
[3]孫金林.數字信號處理技術(shù)的發(fā)展與思考[J].赤峰學(xué)院學(xué)報（科學(xué)教育版），2011，05：104-105.
