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无线通信给人们的生活带来了真正的便利,大量的无线接入技术在数据传输速率、范围、以及移动性管理等方面都做了相应的优化,以便最大程度地适应更多的应用。用于语音、数据、视频流远距离传输的蜂窝技术的2G和3G标准、用于家庭和办公的无线局域网WLAN标准、以及用于短距离链接的个人区域网WPAN标准是目前无线应用的主要领域。这些有着不同载频、不同信道带宽、以及不同调制方式的标准被广泛地使用,这就迫切地需要一种能够同时支持多带宽多标准,随时能提供接入的设备。软件无线电能够在一个宽频带上覆盖不同调制方式、不同带宽的任何通信信道,因此可作为一种理想的解决方案。 软件无线电(Software Defined Radio,SDR)的接收机结构主要有射频低通采样接收结构、超外差中频采样结构以及带通采样接收结构,但是都面临着实现困难或结构复杂等问题。其中,射频低通采样接收结构要求射频前端的ADC模数转换器件要拥有高速采样的性能,也要求后续的数字处理器达到非常快的处理速度,由于目前器件的制造工艺和水平的约束,射频低通采样接收结构的SDR接收机还难以付诸实施。基于超外差射频前端的宽带中频采样接收方式与理想的SDR接收方式相距较远,灵活性较差。射频直接带通采样结构虽然比较符合SDR理念,但却遇到宽带电调滤波器和高采样保持带宽的A/D转换器等难题。多端口直接变频接收结构能够直接将输入的射频信号转换为含有射频信息的基带信号,其电路无源,具有实现简单,频率覆盖范围大等优势。并且随着数字处理器的发展,多端口技术已经非常适合运用在软件无线电接收机方面。 论文第一部分介绍了软件无线电接收的几种常见的结构,通过比较和分析,在目前的器件水平条件下,多端口传感的软件无线电接收机结构更具有研究意义和价值。第二部分阐述了多端口传感的原理和数学模型的推导,并具体地分析了六端口传感信号解调原理。第三部分阐述了软件无线电六端口前端的组成,设计了一款工作在1GHz~5.8GHz的宽带六端口结电路,其由一个Wilkinson功分器和三个90°定向耦合器构成,并对其性能参数作了性能仿真,同时在模拟域验证其对信号的解调性能。第四部分主要阐述多端口软件无线电接收的校准技术,对两步查找表线性校准、单步线性校准、宽带线性校准进行了性能比较。在此基础上提出了一种改进的线性校准方法,即信道化校准模型,通过仿真结果看出,相比传统校准方法,运用信道化校准模型进行校准对提高SDR接收性能更加显著。