本書主要分為三大部分：基礎(chǔ)理論部分主要介紹軟件無線電涉及的基礎(chǔ)理論，包括信號采樣理論、多率信號處理、高效數(shù)字濾波以及正交信號變換等；軟件無線電實現(xiàn)技術(shù)部分主要介紹軟件無線電的硬件實現(xiàn)技術(shù)和軟件算法；軟件無線電的應(yīng)用部分主要討論軟件無線電在智能天線、軍事通信、移動通信、電子戰(zhàn)、雷達(dá)、數(shù)字電視中的應(yīng)用；最后介紹了以軟件無線電為基礎(chǔ)平臺的認(rèn)知無線電的基本概念和實現(xiàn)原理。可供從事通信、電子、電子戰(zhàn)、雷達(dá)、信號處理等專業(yè)的師生和工程技術(shù)人員閱讀。
樓才義，江南電子通信研究所副所長、研究員，長期從事信號分析處理、軟件無線電等科研工作，曾多次獲得省部級科技進(jìn)步二等獎、三等獎，出版專著或譯著多部。
第1章 概述 1
1.1 無線移動通信簡述 1
1.1.1 模擬無線電 1
1.1.2 窄帶數(shù)字無線電 3
1.1.3 寬帶數(shù)字無線電 4
1.1.4 軟件無線電 6
1.2 軟件無線電的定義與特點 7
1.2.1 軟件無線電的定義 7
1.2.2 軟件無線電的特點 8
1.3 軟件無線電的發(fā)展歷程 10
1.3.1 軟件無線電的提出 11
1.3.2 軟件無線電（SDR）論壇 12
1.3.3 軟件無線電的先行者：SPEAKeasy 12
1.3.4 軟件無線電的推動者：JTRS與SCA 13
1.3.5 軟件無線電的發(fā)展 14
1.4 軟件無線電體系框架與本書結(jié)構(gòu) 14
習(xí)題與思考題1 15
第2章 軟件無線電理論基礎(chǔ) 17
2.1 信號采樣基本理論 17
2.1.1 Nyquist采樣定理 17
2.1.2 帶通信號采樣理論 19
2.2 軟件無線電中的信號采樣 23
2.2.1 允許過渡帶混疊時的采樣定理 23
2.2.2 軟件無線電中的正交低通采樣 25
2.2.3 軟件無線電中的寬帶中頻帶通采樣 26
2.2.4 軟件無線電中的射頻直接帶通采樣 28
2.2.5 帶通采樣對采樣頻率的精度要求 33
2.3 多率信號處理 34
2.3.1 采樣信號的等效基帶譜與抽取的基本概念 34
2.3.2 低通信號的整數(shù)倍抽取 35
2.3.3 數(shù)字帶通信號的抽取 37
2.3.4 整數(shù)倍內(nèi)插 43
2.3.5 采樣速率的分?jǐn)?shù)倍變換 45
2.3.6 采樣速率變換性質(zhì) 46
2.3.7 抽取器、內(nèi)插器的多相濾波實現(xiàn) 48
2.3.8 采樣速率變換的多級實現(xiàn) 50
2.4 軟件無線電中的高效數(shù)字濾波 52
2.4.1 數(shù)字濾波器設(shè)計基礎(chǔ) 52
2.4.2 適合于D=2M倍抽取或內(nèi)插的半帶濾波器 57
2.4.3 積分梳狀濾波器 60
2.5 軟件無線電中的正交信號變換 64
2.5.1 正交變換的基本概念 65
2.5.2 窄帶信號的正交分解與模擬域?qū)崿F(xiàn) 66
2.5.3 數(shù)字混頻正交變換 69
2.5.4 基于多相濾波的數(shù)字正交變換 71
2.5.5 基于正交變換的瞬時特征提�。篊ORDIC算法 74
2.5.6 多信號正交變換 76
習(xí)題與思考題2 77
第3章 軟件無線電體系結(jié)構(gòu) 81
3.1 軟件無線電的三種結(jié)構(gòu)形式 81
3.1.1 低通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu) 82
3.1.2 射頻直接帶通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu) 83
3.1.3 寬帶中頻帶通采樣軟件無線電結(jié)構(gòu) 84
3.1.4 三種軟件無線電結(jié)構(gòu)的等效數(shù)字譜 85
3.2 軟件無線電接收機體系結(jié)構(gòu) 87
3.2.1 單通道軟件無線電接收機 88
3.2.2 多通道軟件無線電接收機 91
3.3 多相濾波信道化接收機體系結(jié)構(gòu) 92
3.3.1 數(shù)字濾波器組與信道化的基本概念 93
3.3.2 復(fù)信號的多相濾波信道化接收機 95
3.3.3 實信號的多相濾波信道化接收機 97
3.4 軟件無線電發(fā)射機體系結(jié)構(gòu) 99
3.4.1 單通道軟件無線電發(fā)射機 100
3.4.2 多通道軟件無線電發(fā)射機 103
3.5 信道化軟件無線電發(fā)射機體系結(jié)構(gòu) 104
3.5.1 信道化發(fā)射機的基本概念 104
3.5.2 復(fù)信號輸出的多相濾波信道化發(fā)射機 105
3.5.3 實信號輸出的多相濾波信道化發(fā)射機 107
附錄：8路多相濾波信道化軟件無線電發(fā)射機MATLAB仿真程序 110
習(xí)題與思考題3 112
第4章 軟件無線電硬件平臺設(shè)計 114
4.1 軟件無線電硬件系統(tǒng)設(shè)計 114
4.1.1 軟件無線電硬件系統(tǒng)設(shè)計原則 114
4.1.2 軟件無線電硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 120
4.2 軟件無線電的射頻前端 126
4.2.1 射頻前端的組成結(jié)構(gòu) 126
4.2.2 射頻前端各功能模塊的設(shè)計 127
4.2.3 射頻前端的指標(biāo) 136
4.3 軟件無線電中的A/D/A技術(shù) 144
4.3.1 A/D轉(zhuǎn)換器原理與分類 144
4.3.2 A/D轉(zhuǎn)換器性能指標(biāo) 148
4.3.3 A/D轉(zhuǎn)換器的選擇 153
4.3.4 數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計 154
4.3.5 D/A轉(zhuǎn)換器的基本原理及性能指標(biāo) 155
4.4 軟件無線電數(shù)字前端 158
4.4.1 軟件無線電數(shù)字前端的定義 158
4.4.2 軟件無線電中的數(shù)字接收前端（數(shù)字下變頻DDC） 161
4.4.3 軟件無線電中的數(shù)字發(fā)射前端（數(shù)字上變頻DUC） 164
4.4.4 軟件無線電數(shù)字前端的FPGA實現(xiàn) 165
4.4.5 軟件無線電數(shù)字前端的ASIC實現(xiàn) 171
4.5 高速數(shù)字信號處理器 174
4.5.1 軟件無線電信號處理的特點 174
4.5.2 數(shù)字信號處理器的選擇技巧 175
4.5.3 數(shù)字信號處理器介紹 177
4.5.4 通用處理器介紹 179
4.5.5 圖形處理器介紹 180
4.6 高速FPGA設(shè)計技術(shù) 181
4.6.1 軟件無線電中的高速FPGA 182
4.6.2 FPGA基本原理 185
4.6.3 基于高速FPGA的軟件無線電系統(tǒng)設(shè)計 187
4.7 軟件無線電系統(tǒng)設(shè)計實例 197
習(xí)題與思考題4 200
第5章 軟件無線電信號處理算法 202
5.1 軟件無線電中的調(diào)制算法 202
5.1.1 信號調(diào)制通用模型 202
5.1.2 模擬信號調(diào)制算法 203
5.1.3 數(shù)字信號調(diào)制算法 207
5.2 軟件無線電解調(diào)算法 214
5.2.1 信號解調(diào)通用模型 214
5.2.2 模擬調(diào)制信號解調(diào)算法 216
5.2.3 數(shù)字調(diào)制信號解調(diào)算法 218
5.3 軟件無線電中的同步算法 223
5.3.1 數(shù)字鎖相環(huán) 223
5.3.2 同步參數(shù)估計 224
5.3.3 軟件無線電中的載波同步算法 227
5.3.4 軟件無線電中的位同步算法 236
5.3.5 載波和位同步的聯(lián)合最大似然估計算法 240
5.3.6 軟件無線電中的幀同步算法 241
5.4 軟件無線電的中均衡算法 241
5.4.1 線性均衡算法 242
5.4.2 判決反饋均衡算法 245
5.4.3 自適應(yīng)均衡算法 245
5.4.4 盲自適應(yīng)均衡算法 249
5.5 調(diào)制樣式自動識別算法 253
5.5.1 模擬調(diào)制信號的自動識別 254
5.5.2 數(shù)字調(diào)制信號的自動識別 256
5.5.3 模擬數(shù)字調(diào)制信號的聯(lián)合自動識別 258
5.5.4 信號調(diào)制樣式自動識別中應(yīng)注意的幾個問題 258
5.5.5 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)制識別 263
習(xí)題與思考題5 265
第6章 信道編譯碼技術(shù) 266
6.1 信道編譯碼基礎(chǔ) 266
6.2 信道編碼概述 268
6.2.1 擾碼 268
6.2.2 糾錯碼及交織 270
6.2.3 信道編碼的應(yīng)用及性能 274
6.3 幾種簡單的檢糾錯碼 277
6.4 RS碼的編譯碼 280
6.4.1 RS碼的編碼 280
6.4.2 RS碼的譯碼 282
6.5 卷積碼的編譯碼 286
6.5.1 卷積碼的編碼 286
6.5.2 Viterbi譯碼法 287
6.5.3 誤碼率檢測 291
6.6 Turbo碼的編譯碼 291
6.6.1 Turbo碼的編碼 291
6.6.2 Turbo碼的譯碼 293
習(xí)題與思考題6 295
第7章 無線電通信天線 297
7.1 天線的主要性能指標(biāo) 297
7.1.1 方向圖及波束寬度 297
7.1.2 方向性系數(shù)與增益 297
7.1.3 電壓駐波比 298
7.1.4 極化 299
7.2 幾類基本天線形式 300
7.2.1 電偶極子天線 300
7.2.2 磁偶極子天線 301
7.2.3 磁電偶極子天線 302
7.2.4 正交偶極子天線 303
7.2.5 微帶天線 304
7.2.6 Vivaldi天線 306
7.2.7 喇叭天線 306
7.2.8 對數(shù)周期天線 308
7.2.9 八木天線 310
7.3 可重構(gòu)天線 310
7.3.1 頻率可重構(gòu)天線 311
7.3.2 極化可重構(gòu)天線 311
7.3.3 方向圖可重構(gòu)天線 312
7.4 用于智能處理的陣列天線 313
7.4.1 一維線性陣列天線 313
7.4.2 圓形陣列天線 315
7.4.3 陣列天線的去耦 316
7.4.4 緊耦合天線陣列 318
7.4.5 多波束天線 319
習(xí)題與思考題7 320
第8章 軟件無線電在無線工程中的應(yīng)用 321
8.1 軟件無線電在軍事通信中的應(yīng)用 321
8.1.1 軟件無線電的先驅(qū)—MBMMR電臺 322
8.1.2 聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)無線電系統(tǒng) 323
8.2 軟件無線電在移動通信中的應(yīng)用 325
8.2.1 軟件無線電基站接收分系統(tǒng) 326
8.2.2 軟件無線電基站發(fā)射分系統(tǒng) 331
8.2.3 軟件無線電基站的技術(shù)挑戰(zhàn) 334
8.2.4 軟件無線電手持終端（移動手機） 335
8.3 軟件無線電在電子戰(zhàn)中的應(yīng)用 337
8.3.1 軟件無線電偵察接收機 337
8.3.2 基于多相濾波的電子戰(zhàn)信道化接收機 342
8.3.3 軟件無線電干擾發(fā)射機 344
8.4 軟件無線電在雷達(dá)中的應(yīng)用—“軟件雷達(dá)” 348
8.4.1 “軟件雷達(dá)”的基本概念 348
8.4.2 軟件雷達(dá)的實現(xiàn)原理 349
8.4.3 相控陣軟件雷達(dá)系統(tǒng) 350
8.5 軟件無線電在天基信息系統(tǒng)中的應(yīng)用—“軟件星” 352
8.5.1 “軟件星”基本概念 352
8.5.2 “軟件星”有效載荷的組成原理 353
8.5.3 基于“軟件星”的綜合一體化天基信息系統(tǒng) 355
習(xí)題與思考題8 357
第9章 軟件無線電的新發(fā)展——認(rèn)知無線電 358
9.1 認(rèn)知無線電基本概念 358
9.1.1 認(rèn)知無線電的提出背景 358
9.1.2 認(rèn)知無線電的定義及特點 359
9.1.3 認(rèn)知無線電關(guān)鍵技術(shù) 360
9.2 認(rèn)知無線電的認(rèn)知循環(huán)過程 360
9.2.1 頻譜感知 361
9.2.2 頻譜分析 361
9.2.3 頻譜決策 362
9.2.4 頻譜會聚 362
9.2.5 頻譜監(jiān)視 363
9.2.6 頻譜切換 363
9.3 頻譜感知技術(shù) 363
9.3.1 接收機檢測頻譜感知 363
9.3.2 發(fā)射機檢測頻譜感知 364
9.3.3 協(xié)作頻譜感知 367
9.3.4 多維頻譜感知 367
9.4 IEEE802.22標(biāo)準(zhǔn) 368
9.4.1 物理層接口 368
9.4.2 MAC層接口 369
9.4.3 其他接口要求 370
習(xí)題與思考題9 370
參考文獻(xiàn) 371
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