隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,車(chē)輛已成為現(xiàn)代城市的重要組成部分,但是隨之而來(lái)的交通擁堵、事故以及環(huán)境污染等現(xiàn)象也成為了當(dāng)今社會(huì)令人矚目的問(wèn)題。利用信息技術(shù)對(duì)車(chē)輛駕駛進(jìn)行智能輔助,能夠降低交通事故發(fā)生概率、提高道路利用效率,因此得到了業(yè)界廣泛的關(guān)注。對(duì)車(chē)輛自身狀態(tài)信息和周?chē)h(huán)境信息進(jìn)行實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地獲取是實(shí)施駕駛輔助、乃至真正“無(wú)人駕駛”的重要前提。獲取高精度情境信息不但需要具備精準(zhǔn)的探測(cè)能力,也需要能夠與基站、協(xié)作車(chē)輛進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和融合。這對(duì)智能車(chē)輛的感知、通信能力提出了更高的要求。與此同時(shí),車(chē)載傳感器數(shù)目增多,會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)體積、能耗增加、電磁干擾嚴(yán)重等諸多問(wèn)題。而雷達(dá)通信一體化（Radar-Communication Integration,Rad Com）提出將雷達(dá)和通信功能通過(guò)同一套系統(tǒng)完成,能夠降低硬件成本,節(jié)約頻譜資源,是當(dāng)今研究的熱點(diǎn)課題。將Rad Com技術(shù)應(yīng)用于感知智能駕駛所需的情境信息,能夠?qū)崿F(xiàn)車(chē)載設(shè)備的通用性、小型化和多功能化,具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用前景。本文以車(chē)輛智能駕駛的情境信息獲取為目標(biāo),以通用軟件無(wú)線電設(shè)備（Universal Software Radio Pe... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【圖文】：

軟件無(wú)線電的理想結(jié)構(gòu)

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-8-件定義，圖2-2為軟件定義無(wú)線電的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，其中，在射頻前端部分，完成了發(fā)射鏈路的末端功率放大、接收鏈路的低噪聲放大、射頻端的調(diào)制、解調(diào)和濾波。數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于轉(zhuǎn)換數(shù)字域和模擬域中的信號(hào)。在基帶部分，處理器通過(guò)該模塊來(lái)控制射頻前端的電路部分和數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換器。在射頻前端部分中，系統(tǒng)使用可編程邏輯陣列或數(shù)字集成器件來(lái)完成采樣率轉(zhuǎn)換，在接收時(shí)提取模數(shù)轉(zhuǎn)換器中的采樣數(shù)據(jù)，降低采樣率，以匹配可編程邏輯陣列的基帶信號(hào)處理速度。在傳輸時(shí)，對(duì)可編程邏輯陣列的低速采樣數(shù)據(jù)采取插值處理，以提高采樣率，確保數(shù)模轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換不失真。而在之后，數(shù)字域的信號(hào)處理、各物理模塊的接口管理、時(shí)鐘同步等其他功能，均是通過(guò)在上位機(jī)上進(jìn)行軟件層面的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的。圖2-2軟件定義無(wú)線電的基本結(jié)構(gòu)軟件無(wú)線電中不同體制的系統(tǒng)以及不同應(yīng)用背景的系統(tǒng)之間為能夠相互兼容，體制內(nèi)系統(tǒng)各部分的技術(shù)都亟待更新。針對(duì)系統(tǒng)的幾個(gè)部分，主要包括以下4項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)[37,38]：（1）寬帶智能天線技術(shù)寬帶智能天線技術(shù)從應(yīng)用領(lǐng)域和角色上講，在軟件無(wú)線電系統(tǒng)和傳統(tǒng)空口通信系統(tǒng)中作用是相同的，但是軟件無(wú)線電在硬件上必須是通用的，也就是說(shuō)，同一硬件系統(tǒng)能夠達(dá)成數(shù)項(xiàng)成果，故而要求射頻天線可以在多個(gè)頻段中使用。軟件無(wú)線電系統(tǒng)中的智能天線要求和技術(shù)指標(biāo)更加嚴(yán)格，因?yàn)樗鼈儽仨毮軌蚪邮詹⒏采w無(wú)線通信的整個(gè)頻率范圍。（2）高速AD/DA轉(zhuǎn)換技術(shù)要使信號(hào)盡可能靠近天線的地方進(jìn)行數(shù)字化，即使需要ADC/DAC的高頻工作下運(yùn)行，ADC/DAC仍然表現(xiàn)良好。在接收狀態(tài)下，A/D轉(zhuǎn)換器的性能接收器的處理能力產(chǎn)生直接的影響，例如可接收信號(hào)的頻率，帶寬和動(dòng)態(tài)范圍等；而在發(fā)射狀態(tài)下，DA轉(zhuǎn)換器發(fā)送此類非線性失真?

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-11-圖2-3USRP-2母板原理框圖(1)數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片為了能夠處理更大帶寬、更高載頻、更高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)，USRP-2內(nèi)置了3個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器與3個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器。單個(gè)ADC的采樣精度為14bit，速度為200MS/s；DAC采樣精度為18bit，速度為800MS/s。在實(shí)際使用中，如果使用USRP-2對(duì)復(fù)波形進(jìn)行采樣，最多能允許單通道傳輸；如果實(shí)波形進(jìn)行采樣，則可允許雙通道傳輸。(2)可編程邏輯陣列采用Spartan-4BDSPFPGAXT3D3400AFPGA芯片，其職責(zé)主要有三個(gè)，一是完成通常的數(shù)字信號(hào)處理，如數(shù)字變頻、內(nèi)插和信號(hào)抽取都是在FPGA中實(shí)現(xiàn)的；二是FPGA與母板上的數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)模塊、以太網(wǎng)控制器相連，調(diào)控各部分之間的數(shù)據(jù)交換（DataRateConversion）；三是在某些需要高通信速率的場(chǎng)景，可以用FPGA代替上位機(jī)，以便加快傳輸速率。此外，USRP-2的固件存儲(chǔ)在母板的ROM中，當(dāng)電源打開(kāi)時(shí)讀取ROM信息，并且可以通過(guò)上位機(jī)進(jìn)行編程。(3)以太網(wǎng)接口一代通用軟件無(wú)線電設(shè)備通過(guò)UniversalSerialBus2.0協(xié)議與PC相連，USRP-2通過(guò)千兆級(jí)以太網(wǎng)接口或更高性能的PCIexpressx16插槽來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。USRP-2母板可支持一個(gè)收發(fā)一體的子板接入或同時(shí)接入一個(gè)TX子板和一個(gè)RX子板。USRP-2內(nèi)置兩個(gè)射頻子板接口，冷插拔環(huán)境下接入射頻子板，PC通過(guò)射頻子板內(nèi)置芯片的可編程只讀存儲(chǔ)器進(jìn)行識(shí)別。射頻子板的類型很多，具體的頻段、帶寬等指標(biāo)有所不同。基本接收子板和發(fā)送子板如BRX與BTX系列，收發(fā)一體的子板如SBX-400和性能更加強(qiáng)大的UBX-160。用戶可依自身工程需要選擇合適的子板，配合相應(yīng)的母版和信號(hào)接收天線，以完成基帶信號(hào)到射頻信號(hào)的收發(fā)。本文中實(shí)驗(yàn)使用的射頻子板為UBX-160，其規(guī)格及技術(shù)指標(biāo)如表2-1所示：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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