将软件无线电 (SDR) 概念引入实验

基于软件模型、可自定义的无线通信平台

• 软件无线电 (SDR) 是一种无线设备，通常由一个可配置的射频前端，和一个用于实现数字功能的现场可编程门阵列 (FPGA) 或可编程片上系统 (SoC) 组合而成。商用 SDR 硬件可以发送和接收不同频率的信号，以实现从调频广播到 Wi-Fi 和 LTE 相关的无线标准。

• 使用真实的射频测试仪器对真实的射频信号进行现场测试

• 自定义调制、解调功能，快速建立通信设备原型

• 通过动手实践，学习无线通信、数字信号处理、射频微波概念

RF-Master 射频通信实验平台

收发一体，在一块实验板上实现发射、接收、调制、解调功能

RF-Master 的射频前端/测试点

射频微波课程，放大器，混频器，滤波器的测试和验证

控制软件使用 Matlab Simulink

RF MASTER实验板提供与 MATLAB 软件接口

• Matlab Simulink 仿真工具箱提供了丰富的通信功能模块，被广泛的使用在通信原理教学实验中。软件用于处理基带信号，负责完成信号调制，解调和显示

教学实验的开展方式

利用软件无线电概念，搭建发射、接受机，在课堂上实现无线通信功能

FM 发射机实验

使用 MATLAB SIMULINK 产生基带调制信号，使用 RSA 观察射频信号

FM 发射机实验

对射放大器前的信号进行测试

在 100MHz 频率位置处设置 marker，测得最大功率为 -4.3dBm

RSA 306 设置打开 DPX 功能，中心频率 2.63525 GHz，SPAN 20MHz，RBW 10KHz

QPSK 接收机实验

使用泰克矢量信号源发送数字调制信号，设计 QPSK 接收机

QPSK 接收机实验

使用 MATLAB SIMULINK 搭建 QPSK 解调接收系统

• Simulink 下 QPSK 接收机的结构和解调结果

64 QAM 数字调制实验

使用 RF LAB 实验板产生 64QAM 调制信号，使用频谱仪进行测试

数字调制解调实验

使用 RSA 306 实测实验板产生的 64QAM 信号的频谱

RSA 306 设置打开 DPX 功能，中心频率 801.3 MHz，SPAN 3MHz

数字调制解调实验

为发射信号增加信道干扰和噪声

板载射频器件的测试

使用 RSA603 + 扫频源测试射频器件的幅频特性

板载射频器件的测试

使用双端口矢网测量板载滤波器、放大器、天线特性

射频课程设计性实验的开展

从验证性实验向设计性实验转变

• 学生通过软件仿真，根据设计要求，选择合适的分立器件

• 学生自己动手焊接电路板最终成为产品

• 使用 VNA 仪器，测试自己设计的器件特性，并验证对整个通信系

统的性能影响

在完整通信系统中测试滤波器的影响

将自制滤波器接入通信系统，测试对整个系统的影响