[发明专利]基于软件无线电滤波的无线传输装置及其方法

权利要求书

1.一种基于软件无线电滤波的无线传输装置，包括：射频发射器、射频接收器，其特征在于，还包括：发射数字信号处理模块和接收数字信号处理模块，其中：发射数字信号处理模块与射频发射器相连传输数字信号，射频发射器与射频接收器无线相连传输无线模拟信号，射频接收器与接收数字信号处理模块相连传输模拟信号；

所述的发射数字信号处理模块实现信号的发射前的数字信号处理，包括：信号调制模块、数字上变频模块和D/A转换器模块，其中：信号调制模块与数字上变频模块相连传输低频无线数字信号，数字上变频模块与D/A转换器模块相连传输中频无线数字信号，D/A转换器模块与射频发射器相连传输无线模拟信号；

所述的接收数字信号处理模块实现接收后的数字信号处理，包括：A/D转换器、数字下变频模块和滤波分信道模块，其中：A/D转换器与射频接收器相连传输放大后的中频信号，A/D转换器与数字下变频模块相连传输数字信号，数字下变频模块与滤波分信道模块相连传输低频数字信号，滤波分信道模块输出去噪后的数字信号。

2.根据权利要求1所述的基于软件无线电滤波的无线传输装置，其特征是，所述的信号调制模块包括：数字信号生成模块、FIFO模块、信道编码模块和信道合成模块，其中：数字信号生成模块与FIFO模块相连传输数字信号，FIFO模块与信道编码模块相连传输数字信号，信道编码模块与信道合成模块相连传输编码后的数字信号，信道合成模块与数字上变频模块相连传输低频无线数字信号。

3.根据权利要求1所述的基于软件无线电滤波的无线传输装置，其特征是，所述的射频发射器实现无线模拟信号的发射，包括：低通滤波模块、频率合成模块、前置放大器、带通滤波模块、功率放大器和发射天线，其中：低通滤波模块与发射数字信号处理模块相连传输无线模拟信号，低通滤波模块和频率合成模块相连传输中频模拟信号，低通滤波模块与前置放大器相连传输高频模拟信号，前置放大器与带通滤波模块相连传输经预放大的高频无线信号，带通滤波模块与功率放大器相连传输特定频率范围内的无线频率分量，功率放大器与发射天线相连传输功率放大后的高频模拟信号，发射天线将高频无线模拟信号发射出去。

4.根据权利要求1所述的基于软件无线电滤波的无线传输装置，其特征是，所述的射频接收器实现无线模拟信号的接收，包括：接收天线、低噪声放大器、压控振荡器模块、混频器模块和放大器模块，其中：接收天线与低噪声放大器相连传输接收的高频无线信号，混频器模块分别与压控振荡器模块和低噪声放大器相连生成混合信号，混频器模块与放大器模块相连传输中频模拟信号，放大器模块与接收数字信号处理模块相连传输放大后的中频信号。

5.一种根据权利要求1所述的基于软件无线电滤波的无线传输装置的无线传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，分别给发射数字信号处理模块和接收数字信号处理模块配置工作频率、波特率及通信带宽；

第二步，当发射天线有待发射的无线信号时，进行数字信号的QPSK调制和上变频，得到中频数字信号；否则，继续扫描；

第三步，将上变频后的中频数字信号进行数模转换，得到中频的模拟信号，该模拟信号经低通滤波和频率合成处理后变成高频模拟信号，通过发射天线进行高频模拟信号的无线发射；

第四步，接收天线接收高频模拟信号，对该高频模拟信号进行模拟下变频处理，得到中频模拟信号，该中频模拟信号经放大后又通过A/D转换器模块变成中频数字信号；

第五步，对第四步得到的中频数字信号进行下变频处理，得到低频数字信号，并进行信号解调；

第六步，对解调后的信号进行软件无线电滤波处理，得到去噪后的无线数字信号，滤波后的信号传给DSP和FPGA组成的滤波分信道模块，实现信号的分信道处理。

6.根据权利要求5所述的基于软件无线电滤波的无线传输方法，其特征是，所述的频率合成处理，具体是：中频模拟信号A和另一个频率信号B进入频率合成模块，合成后得到中频模拟信号A和另一个频率信号B的和频信号C和差频信号D，保留和频信号C，滤除差频信号D，从而使中频模拟信号A变成高频模拟信号C。

7.根据权利要求5所述的基于软件无线电滤波的无线传输方法，其特征是，所述的模拟下变频处理是：压控振荡器模块的信号与高频模拟信号在混频器模块混合，只取两个信号的差频信号，从而高频模拟信号变成中频模拟信号。

8.根据权利要求5所述的基于软件无线电滤波的无线传输方法，其特征是，所述的软件无线电滤波处理，是：采用现有的EDM方法对解调后的信号进行EDM分解，得到第一阶固有模态分量和第二阶固有模态分量，再对固有模态分量进行信号重构，得到滤波后不含噪声的信号。