Зволит в среднем уменьшить энергопотребление и увеличить срок рабо­ты батарей питания

Цифровая обработка сигнала в трансивере заключается для при­емника в оптимальной фильтрации, детектировании, символьной (вре­менной) синхронизации принятого цифрового сигнала и для передатчика в формировании и оптимальному ограничению спектра модулирующего сигнала. Конкретное выполнение указанных операций зависит от шири­ны канала связи, вида модуляции, типа и параметров цифрового сигнала.
Алгоритмы цифровой обработки для распространенных сигналов (би­нарных и четырехуровневых) и типов модуляции (частотной и диффе­ренциальной фазовой) в целом известны и реализуются, как правило, в 08Р-процессоре. Программная поддержка операций физического уровня при многостандартном режиме работы требует создания некоторой про­граммной среды, которая позволяла бы единообразным способом полу­чить доступ из любого стандарта связи к необходимым вычислительным ресурсам и сформировать результат вычислений, доступный для единой аппаратной части трансивера.
Программная поддержка трансивера является специфическим свойством радиостанций программно-конфигурируемого радио. Управ­ляющий процессор радиостанции должен оперативно изменять парамет­ры отдельных узлов трансивера или их конфигурацию для обеспечения работы в широком диапазоне частот, при различной ширине канала и скорости передачи информации. Кроме того, необходима программная стабилизация параметров аналоговых устройств радиоканала, обеспечи­вающая устойчивую работу аппаратуры в условиях технологического разброса параметров элементов, в диапазоне температуры, изменения напряжения питания и т.п. Работа трансивера при всех дестабилизи­рующих факторах, и в различных стандартах связи требует, как мини­мум, наличия программной поддержки следующих функций:

• 
  Управление антенной и антенно-согласующим устройством. Для работы в сверхширокой полосе частот необходимо переключение между различными типами антенн или изменение геометрических размеров антенны путем коммутации отдельных конструктивных элементов или переключение элементов широкополосных антенно-согласующих трансформаторов. Основанием для модификации параметров антенно­фидерного тракта является изменение диапазона несущей частоты при­нимаемого/передаваемого сигнала. Исполнительные сигналы формиру­ются в открытой петле автоматического регулирования собственным процессором радиостанции, интерфейс управления определяется типом коммутируемых элементов.
  
• 
  Управление центральной частотой и полосой пропускания фильтра- преселектора приемника (АРЧ - открытая петля автоматического регу­лирования частоты). В отличие от антенно-фидерного тракта, управле­ние центральной частотой пропускания входного полосового ВЧ фильт- ра-преселектора необходимо даже в случае относительно небольшого изменения несущей частоты принимаемого высокочастотного сигнала. Полоса пропускания фильтра составляет единицы процента, и изменение центральной частоты пропускания фильтра может потребоваться и при работе в одном и том же стандарте связи. Изменение центральной часто­ты фильтра достигается изменением управляющего напряжения на вари­капах, входящих в состав фильтра, или ступенчатого изменения величи­ны реактивных элементов с помощью рт-диодов или переключателей на полевых транзисторах. При исключительно широком диапазоне несущих частот производится коммутация различных фильтров. Во всех случаях изменение параметров фильтра осуществляется в открытой петле управ­ления по командам процессора приемника.
  
• 
  Управление коэффициентом усиления линейного тракта приемника (АРУ - замкнутая петля автоматической регулировки усиления). Управ­ление коэффициентом усиления МШУ и последующих усилителей про­межуточной частоты необходимо для сжатия динамического диапазона входного сигнала до величины, меньшей динамического диапазона АЦП. Изменение коэффициента усиления линейного тракта приемника достигается изменением электронного режима работы самих усилителей или коэффициента передачи электронно-управляемых аттенюаторов. Команды на изменение коэффициента усиления формируются в замкну­той петле автоматического управления процессором приемника по дан­ным с выхода датчика уровня принимаемого сигнала. Постоянная вре­мени замкнутой петли автоматического регулирования определяется ожидаемым временем нестационарности радиоканала.
  
• 
  Управление полосой пропускания линейной части приемника. В соответствии с шириной канала текущего стандарта связи должна из­меняться полоса пропускания аппаратных полосовых фильтров (при ис­пользовании ненулевой промежуточной частоты) или фильтров нижних частот (при использовании нулевой промежуточной частоты). Кварце­вые полосовые фильтры или фильтры ПАВ не допускают электронной перестройки и изменение полосы пропускания возможно только путем коммутации самих фильтров. Полоса пропускания фильтра нижних час­тот на операционных усилителях изменяется электронным способом с помощью цифровых потенциометров и/или коммутируемых конденсато­ров. Независимо от модификации полосы пропускания аппаратной части приемника, должна изменяться и полоса пропускания цифровых фильт­ров основной селекции.
  
• 
  Симметрирование квадратурных каналов приемника. В приемниках с нулевой промежуточной частотой с квадратурным модулятором или низкой промежуточной частотой с квадратурным смесителем необходи­мо обеспечить достаточно высокую степень совпадения амплитудно- частотных и фазочастотных характеристик квадратурных каналов. Неиз­бежный технологический разброс параметров микросхем суммато­ров/делителей, усилителей, фазовращателей и широкий рабочий диапа­зон температур выражаются в сложных искажениях передаточных характеристик каналов. Эти искажения не могут быть компенсированы простым изменением номиналов резисторов или конденсаторов, только точная программная подстройка позволит достичь требуемой степени симметрии. Поправочные коэффициенты по амплитуде, фазе и постоян­ному смещению при текущих значениях несущей частоты и температу­
  

ры определяются при заводских испытаниях или оперативно в процессе работы по заранее известному тестовому сигналу.

• 
  Управление мощностью передатчика (АРМ - замкнутая петля авто­матического регулировки мощности). В соответствии с требованиями стандарта ЕТ8 300 113 управление мощностью передатчика не должно быть доступно оператору связи и должно реализовываться в системе связи автоматически. Управление может быть реализовано в открытой петле регулирования (по величине сигнала, принимаемого в ведущей радиостанции от ведомой радиостанции) или в замкнутой петле регули­рования (по величине сигнала, принимаемого в ведомой радиостанции).
  
• 
  Управление линейностью усилителя мощности. Изменение режима работы усилителя мощности в зависимости от глубины сопутствующей амплитудной модуляции усиливаемого высокочастотного сигнала или количества одновременно усиливаемых сигналов позволит в максималь­ной степени экономить аккумуляторы питания. Управление режимом работы усилителя осуществляется в открытой петле управления измене­нием напряжения питания, смещения или коммутацией отдельных ком­понент усилителя мощности.
  
• 
  Оптимизация квадратурного модулятора. С целью выполнения тре­бований стандарта электромагнитной совместимости по внеполосному излучению в передатчиках с нулевой промежуточной частотой необхо­димо формирование квадратурных компонент комплексного модулиро­ванного сигнала с учетом индивидуальных характеристик микросхемы квадратурного модулятора и несущей частоты модулированного сигна­ла. Оптимизации достигается путем небольших изменений амплитуды и фазы квадратурных компонент при их формировании в процессоре. По­правочные коэффициенты к идеальным квадратурным компонентам оп­ределяются заранее при заводском тестировании передатчика. При ис­пользовании в передатчике картезианской петли коррекции параметров модулятора необходимо управление параметрами петли в соответствии с рабочей частотой и величиной выходной мощности усилителя.
  
• 
  Управление синтезатором частоты. Управление синтезатором час­тоты осуществляется в открытой петле автоматического регулирования по требованию центрального процессора на установку несущей частоты. Управление заключается не только в вычислении кода требуемой часто­ты, но в возможной реконфигурации синтезатора. Например, в переходе от режима узкой, к режиму широкой петли ФАПЧ.
  
• 
  Управление постоянной времени фильтра верхних частот, подав­ляющего постоянную составляющую сигнала в приемнике с нулевой промежуточной частотой. Управление осуществляется в открытой петле автоматического регулирования для совмещения требований минималь­ного времени установления режима работы приемника при коммутации прием/передача и максимальной достоверности в режиме приема ин­формации.
  

Как и для цифровой обработки сигналов, многочисленные функции по управлению трансивером должны объединяться общей программной платформой, обеспечивающей различных стандартам связи одинаковый доступ к вычислительным ресурсам по управлению трансивером.

3. 
   Радиостанции программно-конфигурируемого радио
   

Определение программно-конфигурируемое радио (Soft Defined Ra­dio) не является обязательным или общеупотребительным определением для оборудования, обладающего такого рода свойствами. Это связано с отсутствием какого-либо сертифицирующего центра, удостоверяющего принадлежность оборудования к классу программно-конфигурируемого радио, с неопределенностью самого понятия ПКР и спецификой назна­чения оборудования (например, военного назначения [26]). Ряд фирм выпускает радиостанции, как персональные, так и мобильные, которые по некоторым признакам могут быть отнесены к радиостанциям с функ­циями программно-конфигурируемого радио. По-крайней мере два ос­новных признака программно-конфигурируемого радио присутствуют в представленном оборудовании - широкий диапазон несущих частот и возможность работы в различных стандартах радиосвязи.