基于软件无线电技术下的广播数字电台系统
2016-02-27吴鹏杨鹏
吴 鹏 杨 鹏
（作者单位：陕西省渭南市文化广电新闻出版局）
基于软件无线电技术下的广播数字电台系统
吴 鹏 杨 鹏
（作者单位：陕西省渭南市文化广电新闻出版局）
自20世纪80年代初以来，由于蜂窝移动系统的迅猛发展，世界各国制定了大量模拟和数字移动系统的标准。虽然市场分析已经认识到通用全球标准的商业价值，但2000年，亚洲、欧洲和美洲之间的工业竞争使制定一个唯一的未来移动系统标准困难重重。因此，作为该领域一种在潜在的实用解决方法，软件无线电概念应运而生：软件无线电是一种用户终端能够不断适应其所在的无线电环境的软件实现方法。事实上，术语“软件无线电”表示用软件定义无线电台的功能，其含义是用软件定义无线电接口的典型功能，在传统无线电台中，这些典型功能通常是用专用硬件在发射（TX）和接收（RX）设备中实现的。定义无线电台接口的软件的出现必然意味要用DSP（通用信号处理器）代替专用硬件，以实时执行所需的软件。本文讨论软件无线电的关键原理、主要特点，及其决定广播数字电台的一个关键点，数字信号也是软件无线电技术的主攻方向，从而为我国的广播电视事业开创新的蓝图。
软件无线电数字信号处理技术；采样频率；量化位
1 无线电软件的主要特征
1.1 拥有较强的灵活性
无线电软件可以通过添加模块软件，添加新的功能。促使与其他任何电台进行沟通，并可以达到与其他电台的射频中继。
1.2 拥有特强的开放性
无线电软件采用了模块化、标准化的构建，提高了硬件可以随着技术的发展而更新而扩大。软件也可以及时不断地更新。无线电软件无线电不仅能与新体制电台沟通，且于与旧式体制电台相兼容。从而延长旧系统的使用期限，延长无线电软件的使用年限。
2 数字信号
数字信号的量化位和采样频率。量化是将采样原有的信号幅度转变成数字值。采样是每间隔几分钟就读一次音频信号的幅度。一般人听觉范围的频率在20Hz～20kHz，从采样理论来看，为确保声音不失真，采样频率应大于40Hz。量化位越大，信号动态越大，信噪便会大，数字化后的音频信号有可能接近原始信号，高保真（High fidelity）的音频信号一般在16位以上，动态范围可达九十多分贝。数字信号化提高了工作效率、节目质量，提供了新业务的发展空间，改变了工作模式。
3 软件无线电的主要特点
3.1 具有很强的灵活性
软件无线电可以通过增加软件模块，很容易地增加新的功能。它可以与其他任何电台进行通信，并可作为其他电台的射频中继。可以通过无线加载来改变软件模块或更新软件。为了减少开支，可以根据所需功能的强弱，取舍选用的软件模块。
3.2 具有较强的开放性
由于软件无线电采用了标准化、模块化的结构，升级其硬件可以随着器件以及技术的发展而更新或者扩展。并且软件也可以随着需要而不断。软件无线电不仅能与新体制电台通信，还能与旧式体制电台相兼容。这样既可以延长旧体制电台的使用寿命，又能够保证了软件无线电本身的生命周期。
4 传递子系统
无线电软件无线尽可能多的把通信传递系统功能用软件实现。基于软件无线电的原理，可以搭建一个数字电视广播系统的框图（如图1、图2）。
这种基于软件无线电的数字电视广播系统将系统的主要功能用软件实现，可以适用于不同的传输媒介、进行不同码率的编码、产生不同制式的数字电视信号，且具有极强的升级能力。当新的信号处理方式出现时，只需要加载一些新的软件就能实现新的制式的数字电视广播，既缩短了产品的开发周期，又降低了投资。
图1 软件无线电数字电视发射端原理框架
图2 软件无线电数字电视接收端原理框架
5 结语
相信随着电子科技的不断发展，这所有种技术将会成为广播数字电台的宠儿，软件无线电的高度灵活性，便于电台上的信号处理，不被硬件设备结构等因素的限制，为以后的广播数字电台系统的发展提供了强有力的保障。
