基于軟件無線電的FM解調算法

摘要：軟件無線電的基本思想是將寬帶A／D及D／A盡可能靠近天線，將無線電臺的各種功能在一個開放性、模塊化的通用硬件平臺上盡可能多的用軟件來實現。軟件無線電已成為移動通信中的關鍵技術之一。文中基于軟件無線電采用軟件實現通用硬件調制的目的，通過基帶信號處理算法，結合軟件無線電接收機中的相關理論對其中的調制方式識別和解調算法進行了仿真，說明了各個解調模塊的功能，而且也驗證了系統的科學性和可實現性。
關鍵詞：軟件無線電；調制解調模型；算法；載波同步；定時同步

無線通信系統有許多種的調制方式，這些調制方式由于其自身特點而也適用于各種不同場合。由于其通訊模式不兼容，所以滿足不了不同通訊模式之間的兼容要求。而且，因為不同頻段的電臺也只能滿足某些特定的要求，無法滿足各種各樣的軍事需求。
軟件無線電這一新概念一經提出，就得到了全世界移動通信領域的廣泛關注。根據軟件無線電擁有的靈活型、開放型等特點，使其不僅在軍事民用移動通信中得了應用，而且會在其他如電子戰、雷達、信息花家電等領域得到更廣泛的應用。

1 軟件無線電簡介
軟件無線電的基本原理是在一個通用劃、標準化、模塊化的硬件平臺上，用軟件編程來完成無線電臺的各種功能，不同于創痛的基于硬件、面向用途的電臺設計模式。要用軟件來實現功能實現就需要求減少功能單調、靈活型差的硬件電路不分。尤其是減少模擬處理部分，讓數字化處理器(A／D和D／A變換)盡可能靠近發射端。軟件無線電的核心是整體結構的開放型和全面可編程型，即可以利用軟件的更新實現硬件的協調，從而實現新的功能。一般采用總線結構，因為具有標準的、高性能的開放式，方便對硬件模塊的升級和擴展。
相應的軟件無線電的結構如圖1所示。

2 研究發展現狀
目前，軟件無線電在軍事通信及移動通信領域研究非常活躍。軟件無線電在3G通信系統中也有許多應用實例。國內軟件無線電方面的研究尚處于起步階段，目前只有幾家單位進行這方面的研究，而且相互之間很少交流。要在這方面取得突破性的進展尚需一段時間。

3 軟件無線電解調模型
從理論上來說，各種通信信號都可以用正交調制的方法加以實現，如圖2所示。

根據圖2，可以寫出它的時域表達式：
調制信號S(t)為
S(t)=I(t)cos(ωct)+Q(t)cos(ωct) (1)
ωc=2πfc (2)
ωc為采樣頻率的角頻率。在對調制信號和載波頻率進行數字化時，其采樣頻率可能不一樣。這里多相濾波器的主要作用就是用來提高數據源的采樣速率，使得調制信號的采樣速率和載波的采樣速率一致。
盡管調制樣式多種多樣，但實質上調制不外乎用調制信號去控制載波的某一個(或幾個)參數，使這個參數按照調制信號的規律而變化的過程。載波可以是正弦波或脈沖序列，以正弦型信號作為載波的調制叫做連續波調制。