属于双向双工TDD方式。智能天线研究发展的核心是各类自适应准则和自适应算法。在众多方案中，日本ATR研究人员提出的软件天线尤其引人注目，其框图见图4.19所示。主要特点为：
（1）根据用户所处环境不同，确定影响系统的主要因素是什么？例如，是噪声? 同信道干扰?符号间干扰或其他？
（2）利用软件的方法选择不同环境下的不同算法。例如，若以噪声为主要干扰时，可采用多波束最大比值MRC算法。若以同信道干扰为主要因素时，则可采用多波束恒模CMA算法等，并据此提供算法分集。
（3）利用FPGA器件实现对天线的实时配置，完成智能天线处理功能。
图中主要符号的意义是：C/N表示信噪比；C/I表示信干比；ISI表示符号间干扰；MRC表示最大比值合并算法；CMA表示恒模算法；LMS表示最小均方算法；MLSE表示最小线性均方误差。
4.5.3软件无线电
1.软件无线电的基本概念
软件无线电是将标准化和模块化的硬件功能单元通过一个通用硬件平台，用软件加载方式来实现各种类型无线电通信系统的一种开放式结构。要实现软件无线电，数字化硬件平台是基础，可编程、可重复利用是核心，实现多波段、多体制、多制式通用接收是目的。虚拟无线电VSR是软件无线电SDR的发展方向。
2.软件无线电系统模型
图4.20 软件无线电通信系统的基本函数模型
软件无线电的关键思想是：将A/D/A尽可能靠近天线；用软件实现尽可能多的无线电功能。软件无线电通信系统基本函数模型见图4.20。上图中，信息安全的信息流加密技术可以保证信息的保密传输；认证技术可以防止欺骗；而传输安全技术可将信息传输的事实（如信息的流向、流量和频度等）隐藏起来；联合控制函数使系统具有自动选择频带、自动选择数据格式以及自动选择调制解调方式的功能。
1999年， Mitola将上图所示的原理抽象为图4.21所示的数学拓扑结构，这种结构忽略了无线电的各种函数、接口及实现细节。好处是：它可以明确系统顶层的即插即用接口；可以预测和控制系统的性能；可以为建立标准定一个参考模型；可以为产品演化提供一个体系结构。以上拓扑结构中的节点和有向线段带有重要特性。例如，线段中频ADC用硬件实现，而调制解调和声码器用软件实现。硬件实现包括模拟器件（天线和射频部分）、模/数器件（A/D、D/A）、专用芯片（ASIC）、现场可编程器件（FPGA）和数字信号处理器（DSP）等。从信号频率和数据速率来看，射频部分为模拟信号（几百兆至几千兆）、中频部分几十兆。ADC数字化后可达几百兆比特/秒，经信道选择和数字下变频DDC后为几兆比特/秒至几十兆比特/秒。故，采用这种拓扑结构，有助于我们深入研究软件无线电。
图4.21 无线电系统的拓扑结构
3.软件无线电的几种可能实现方案
图4.22 软件无线电宽带DSSS接收机处理需求估计
软件无线电实现中的关键是巨大运算量与目前硬件水平提供的运算资源的矛盾。 (1) ASIC+DSP实现方案：
图4.22以一个宽带直接序列扩频DSSS军用系统的解调为例，说明DSSS解调中的一些关键函
数对处理容量的要求。总的运算量是12.78FLOPS，用ASIC实现12.67GFLOPS，DSP实现0.11GFLOPS。DSP实现核心处理与控制，ASIC实现通信算法预处理。
(2) FPGA实现方案：
同上述方案类似，FPGA与DSP的比较见相关资料。 (3) 虚拟无线电方案：
虚拟无线电方案可分为两种，一种是使用高速ADC作为数字与模拟的接口，用PC或高性能工作站代替DSP或FPGA。其特点是：实验性强；快速升级；易与其它应用集成；可提供多种功能；有利于降低成本和改进计算效率等。另一种是基于高速交换网的硬件平台，见图4.23所示。其特点是：该平台通过适配器与高速宽带交换网连接，为各个功能模块提供统一的数据通信服务；各功能模块都是由DSP组成，公用交换网可以是ATM或IP；通用性和扩展性强。
图4.23 基于高速交换网的硬件平台
4.SpeakeasyⅠ和SpeakeasyⅡ
SpeakeasyⅠ期工程要完成多频段，多模式无线电台的可编程信息处理，它模拟了15种以上现有美军军用无线电台，它们多半是采用窄带的普通调制方式。1994年8月演示了该系统。SpeakeasyⅠ中可使用的调制方式有： （1）幅度调制
包括跳频/非跳频的双边带调幅、上（下）边带抑制载波调幅和幅移键控ASK等。 （2）频率调制
包括跳频/非跳频、频移键控FSK、最小频移键控MSK和连续相位频移键控等。 （3）相位调制
包括多相键控MPSK、相对移相二相键控DPSK、相对移相四相键控QPSK和参差四相键控OQPSK等。
（4）幅度/相位调制
4、16、64和256QAM（正交调幅）。 SpeakeasyⅡ期工程从1995年开始，目标是在SpeakeasyⅠ的基础上进行扩展。从用户端到射频端，整个系统都是一个开放的、模块化的和可以重复编程的体系结构。为了降低系统生存期成本，SpeakeasyⅡ设计时强调采用商用流行模块和商用标准。它包括几种不同的输入输出类型、网络互连、可重新编程、安全服务、可编程宽带Modem和可连续覆盖2MHz～2GHz的射频频段。
4.6电磁兼容分析
1.电磁兼容的定义及实施
电磁兼容（EMC）指电气及电子设备在共同的电磁环境中能执行各自功能的共存状态，即要求在同一电磁环境中的上述设备都能正常工作又不相互干扰，达到共存兼容状态。进一步讲，电气及电子设备不会由于受到处于同一电磁环境中其他设备的电磁辐射而导致不允许的性能降级，它也不会使同一电磁环境中其他设备因受其电磁辐射而导致不允许的性能降级。广义来说，EMC是研究在有限空间、有限时间和有限的频谱资源条件下，各种用电设备或系统（甚至还包括生物体）可以共存，并不致引起其性能降低的一门学科。
为了实现EMC，需从技术上和组织上两方面采取措施。技术措施就是从分析电磁干扰源、耦合途径和敏感设备入手，合理利用屏蔽、滤波和接地技术，抑制线路板、电缆等引入的干扰及瞬态干扰，分析预测EMC设计和进行干扰测量等。组织措施是为了抑制干扰，各级组织制定的一系列EMC标准、规范与频谱分配，这些标准规定了干扰发射的极限值，并使各种系统在制定的频域、时域及空域上工作，尤其是推行强制性EMC认证，以保证EMC的有效实施。实现EMC的技术措施与组织措施应相互结合，统筹考虑，并根据技术水平的提高而相应地修改一些标准与规范。
EMC控制技术即电磁干扰控制技术可分为6大类：
（1）传输通道抑制方法有滤波、屏蔽、接地、搭接、合理布线等；
（2）空间分离方法有地点位置控制、自然地形隔离、方位角控制、极化控制等； （3）时间分隔方法有时间共用准则、主动时间分隔、被动时间分隔等； （4）频谱管理方法有频谱规划/划分、制定标准规范和频率管制等；
（5）电气隔离措施有变压器隔离、光电隔离、继电器隔离和DC/DC变换等。 （6）干扰对消、自适应均衡和扩频通信等现代技术。
2.无线电通信系统中的EMC技术
无线电通信系统中的EMC技术包括频率指配与管制（强制检查和监测）、杂散发射功率电平限制、干扰协调区和频谱共用中的EMC技术等。下面分别介绍频谱共用中的EMC技术和卫星与地面微波站间的干扰计算。
（1）频谱共用中的EMC技术
随着无线通信的飞速发展，频谱的利用越来越拥挤。为了适应新的业务和更有效地利用频谱资源，频谱共用的情况不断增加。表中4.5列出了一些可以抑制干扰、促进频谱共用的技术方法（即EMC技术）。下面主要讨论TDD CDMA系统中的干扰分析。
TDD系统中的干扰不同于FDD系统中的干扰。在FDD中，由于上下行是频分双工的，信道间的干扰只存在于移动台（MS）和基站（BS）之间，上下行信
图4.24 TDD中可能存在的干扰 道间不存在干扰。在TDD中，由于上下行工作于同
表4.5 电磁兼容技术 频率分隔 信道规划 空间分隔 站址选择 时间分隔 占空比控制 扩频技术 CDMA
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