基于軟件無線電技術下的廣播數字電臺系統

吳 鵬 楊 鵬

（作者單位：陜西省渭南市文化廣電新聞出版局）

基于軟件無線電技術下的廣播數字電臺系統

吳 鵬 楊 鵬

（作者單位：陜西省渭南市文化廣電新聞出版局）

自20世紀80年代初以來，由于蜂窩移動系統的迅猛發展，世界各國制定了大量模擬和數字移動系統的標準。雖然市場分析已經認識到通用全球標準的商業價值，但2000年，亞洲、歐洲和美洲之間的工業競爭使制定一個唯一的未來移動系統標準困難重重。因此，作為該領域一種在潛在的實用解決方法，軟件無線電概念應運而生：軟件無線電是一種用戶終端能夠不斷適應其所在的無線電環境的軟件實現方法。事實上，術語“軟件無線電”表示用軟件定義無線電臺的功能，其含義是用軟件定義無線電接口的典型功能，在傳統無線電臺中，這些典型功能通常是用專用硬件在發射（TX）和接收（RX）設備中實現的。定義無線電臺接口的軟件的出現必然意味要用DSP（通用信號處理器）代替專用硬件，以實時執行所需的軟件。本文討論軟件無線電的關鍵原理、主要特點，及其決定廣播數字電臺的一個關鍵點，數字信號也是軟件無線電技術的主攻方向，從而為我國的廣播電視事業開創新的藍圖。

軟件無線電數字信號處理技術；采樣頻率；量化位

1 無線電軟件的主要特征

1.1 擁有較強的靈活性

無線電軟件可以通過添加模塊軟件，添加新的功能。促使與其他任何電臺進行溝通，并可以達到與其他電臺的射頻中繼。

1.2 擁有特強的開放性

無線電軟件采用了模塊化、標準化的構建，提高了硬件可以隨著技術的發展而更新而擴大。軟件也可以及時不斷地更新。無線電軟件無線電不僅能與新體制電臺溝通，且于與舊式體制電臺相兼容。從而延長舊系統的使用期限，延長無線電軟件的使用年限。

2 數字信號

數字信號的量化位和采樣頻率。量化是將采樣原有的信號幅度轉變成數字值。采樣是每間隔幾分鐘就讀一次音頻信號的幅度。一般人聽覺范圍的頻率在20Hz～20kHz，從采樣理論來看，為確保聲音不失真，采樣頻率應大于40Hz。量化位越大，信號動態越大，信噪便會大，數字化后的音頻信號有可能接近原始信號，高保真（High fidelity）的音頻信號一般在16位以上，動態范圍可達九十多分貝。數字信號化提高了工作效率、節目質量，提供了新業務的發展空間，改變了工作模式。

3 軟件無線電的主要特點

3.1 具有很強的靈活性

軟件無線電可以通過增加軟件模塊，很容易地增加新的功能。它可以與其他任何電臺進行通信，并可作為其他電臺的射頻中繼。可以通過無線加載來改變軟件模塊或更新軟件。為了減少開支，可以根據所需功能的強弱，取舍選用的軟件模塊。

3.2 具有較強的開放性

由于軟件無線電采用了標準化、模塊化的結構，升級其硬件可以隨著器件以及技術的發展而更新或者擴展。并且軟件也可以隨著需要而不斷。軟件無線電不僅能與新體制電臺通信，還能與舊式體制電臺相兼容。這樣既可以延長舊體制電臺的使用壽命，又能夠保證了軟件無線電本身的生命周期。

4 傳遞子系統

無線電軟件無線盡可能多的把通信傳遞系統功能用軟件實現。基于軟件無線電的原理，可以搭建一個數字電視廣播系統的框圖（如圖1、圖2）。

這種基于軟件無線電的數字電視廣播系統將系統的主要功能用軟件實現，可以適用于不同的傳輸媒介、進行不同碼率的編碼、產生不同制式的數字電視信號，且具有極強的升級能力。當新的信號處理方式出現時，只需要加載一些新的軟件就能實現新的制式的數字電視廣播，既縮短了產品的開發周期，又降低了投資。

圖1 軟件無線電數字電視發射端原理框架

圖2 軟件無線電數字電視接收端原理框架

5 結語

相信隨著電子科技的不斷發展，這所有種技術將會成為廣播數字電臺的寵兒，軟件無線電的高度靈活性，便于電臺上的信號處理，不被硬件設備結構等因素的限制，為以后的廣播數字電臺系統的發展提供了強有力的保障。