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摘 要：随着全球信息化与数字化的发展,基于DSP的软件无线电技术作为一种高端、灵活的通信系统结构,给用户带来了便捷和优质性能.该文主要通过研究DSP原理及软件无线电技术及两者的巧妙组合优势,进而研究无线电雷达应用技术,最后还阐述了其应用前景和研究意义.
关 键 词：DSP；软件系统；无线电；雷达；应用技术
中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044（2013）13-3194-03
1基于DSP的软件无线电系统概述
1.1DSP原理与特征分析
DSP,俗称数字信号处理器,是利用计算机软硬件设备和信号处理设备,通过对信号的数字化采集、变换、滤波、估值与识别等算法研究,再结合微处理器与软硬件设备,来实现各种算法[1].DSP系统主要由以下四部分组成：抗混叠滤波器用于滤掉输入信号中高于折叠频率的分量,数据采集A/D转DSP系统的处理器用于将输入信号转换为数字信号,D/A转换器可将数字信号转换成模拟信号,低通滤波器可滤除高频分量,得到平滑模拟信号.
与传统的ASP相比,DSP具有高精度,高可靠性,高性能,灵活性大,成本低,,扩展性好,易于大规模生产应用；DSP芯片则具有接口便捷,多功能,体积小,功耗低等特点.现阶段我国关于DSP系统研究正处于逐步完善阶段,尤其是对信号处理的能力,以及硬件与软件方面取得了跨越性的发展.
1.2软件无线电
软件无线电是一种基于现代通信理论,采用数字信号处理与微电子技术将标准化、模块化的硬件单元以总线方式连接构成通用的硬件平台,再加载各种软件以实现无线电通信功能的一种开放式无线电通信体系结构.
软件无线电因其系统结构的一致性与通用性,并可采用不同软件实现各项功能的特点,使得功能的完善与升级更加便捷,且系统各模块可复用,极大地降低了更换成本；同时在相对一致的硬件平台加载各种软件所对应射频可使系统的相互操作性成为可能.另外,软件开发周期较硬件短,成本较低,易于更新,使通信系统的生存期更长了一些；若采用新数字信号处理手段,不仅可以提高抗干扰性能,还可实现其他超越性系统功能,如在线改变信号调制模式.
1.3基于DSP的软件无线电系统的特点与优势
传统的A/D器件采样率,输入宽带已无法满足高速发展的软件无线电结构,且现阶段DSP在进行高速实时数据流处理时仍然有所局限.为了实现理想的DSP的软件无线电设计,还须将射频信号从混频专为中频带通采样,且在DSP前加数字上、下变频器,来突破系统的局限性.
2DSP的软件系统下的无线电雷达应用技术研究
基于DSP原理以及软件无线电研究出的DSP的软件系统下的无线电雷达技术,其在雷达系统中的应用主要体现在现代雷达收发系统中的数字接收机,以及高中频雷达信号处理系统,这里笔者就这两方面进行具体探究.
2.1在雷达收发系统中的应用分析
2.2在雷达信号处理系统中的应用分析
这里的DSP用于中频处理和发射控制雷达信号,可实现信号检测与调制解调前处理数字信号,用编程和DSP完成基带与中频处理减少了混合信道的过程花费,集中信号处理资源有利于进行统一的信号处理.其中DSP的主要任务是处理门限检测、相干信号、恒虚警和杂波,分析频谱和数据算法,提取多普勒与目标信息.
该雷达信号处理系统不仅片内存储容量大,且无需外带存储器；还具备特殊的总线共享结构,而无需外部控制电路；DSP控件之间耦合紧密且相对独立,构成有统一存储空间和高数据传送率的高速实时数据流并行处理系统.
3应用前景与研究意义
3.1应用前景
DSP的软件系统下的无线电雷达技术的应用瓶颈是其数据流系统的速度难以达到实时性处理要求,而近几年高速DSP技术的发展正逐步在克服速度障碍.而目前该技术在雷达收发系统、信号处理系统和数据处理系统中应用虽然广泛却不全面仍有待于进一步的扩展研究.该技术的灵活性与开放性决定了其为雷达数字系统研究提供了重要的发展方向,一方面可以通过突破功能单一、可扩展性差的传统雷达数字系统的设计局限,将开放性的最简硬件作为通用平台,用可升级也可重新配置的应用软件来实现数字收发与信号、数据处理等功能；另一方面发射系统通过软件控制变换的波形；在通用且开放式的硬件平台上设计DSP软件无线电接收系统和信号处理系统,接收各种形式的信号,完成相应的算法运算,输出各种数据格式的运算结果[4].在未来的研究中还可将该技术应用于雷达数据处理系统中,实现各种目标数据处理、多雷达信号特征融合和外设通信等功能.
3.2研究意义
与传统的软件无线电雷达技术相比,DSP的软件系统下的无线电雷达技术的应用使雷达系统在通用性、灵活性和兼容性方面更有优势,不仅适应了新时代电子战雷达系统的需要的高速实时数据处理功能,还大量避免了装置闲置,节省了硬件成本,提高了雷达系统的运行效率.同时该技术也促进了系统的互联和升级,还能使雷达系统具有更好的抗干扰性和摧毁性、安全保密性,极有可能是雷达数字系统的突破性技术.
结束语：DSP的软件系统下的无线电雷达技术在继续研究的过程中,将会突破各种发展瓶颈,成为未来电子战中雷达的“重磅科技”.