本文知識內容摘自《軟件無線電原理和應用》

無線通信領域讓大家感受最深的是民用移動通信的快速發展。民用移動通信在短短的二十年時間里已發展了三代：20世紀80年代的模擬體制(TACS/AMPS)為第一代移動通信(簡稱1G)；20世紀90年代的數字體制(GSMCDMATDMA)為第二代移動通信(簡稱2G)；第三代移動通信體制包括我國提出的TD-SCDMA和美國提出的CDMA2000以及歐洲提出的WCDMA 等體制(簡稱3G)；目前第四代移動通信(4G)已全面推廣，軟件無線電非常適合4G。由此可見，移動通信經歷了從模擬無線電到數字無線電，再從數字無線電到軟件無線電的。以及現在已經發展到了5G通信技術。
下面我將從第二代移動通信系統學習通信的詳細過程，使用matlab仿真來學習該過程。
第二代通信系統采用了數字調制技術，具有更強的抗干擾能力和更大的通信容量（可以通過語音壓縮增加邏輯信道數）
第二代移動通信系統采用了時分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)體制，大大提高了頻譜利用率，增加了系統容量；
第二代移動通信系統隨著使用頻段的提高，蜂窩小區半徑可以減小到幾百米，從而可以提高單位面積內的業務量；
第二代移動通信系統由于采用了數字體制,可以與數字化固定基礎設施能更好地兼容系統對漫游和切換的管理得到了顯著的改善。
第二代移動通信系統以GSM、IS-95、IS-54(D-AMPS)和DCS1800為典型代表，它們的無線接口主要特點如表1-2所示。第二代移動通信系統的最大不同是采用了數字調制，這也就為采用新的TDMA、CDMA 多址方式奠定了基礎：另外信道帶寬也從模擬體制的30/25kHz提高到了 200kHz和1.25MHZ(D-AMPS除外)。當然，這種在技術體制上的完全革新帶來的問題是與第一代系統無法兼容，舊系統將被完全廢棄(D-AMPS可以部分保留舊系統)，這顯然是非常不經濟的。
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系統名稱	GSM	IS-95	IS-54（D-AMPS）	DCS1800 ?
多址方式	TDMA/FDMA	CDMA/FDMA	TDMA/FDMA ?	TDMA/FDMA ?
使用頻段 下行鏈路（mhz） 上行鏈路（mhz）	935-960 890-915	869-894 824-849	869-894 824-849	1710-1785 1805-1880
信道間隔KHZ	200	1520	30	200
調制方式	0.3GMSK	BPSK/QPSK	PI/4 DQPSK	0.3GMSK
信道速率（kbps）	270.833	1228.8	48.6	270.833
語音編碼（kbps）	13	8（可變）	7.95	13
幀長（ms）	4.615	20	40	4.615

下面將以GSM接收機組成框圖為例。
它主要特點是通過二次變頻的射頻前端把射頻信號變為中頻信號（圖中的一中頻頻率為71mhz，二中頻頻率為6mhz）后，首先進行A/D采樣數字化，把模擬信號變為數字信號，再由信號處理器（DSP）完成解調任務。

下面我將使用matlab模擬射頻前端的過程，理解學習該過程。
下面我們模擬該過程。設置輸入射頻信號為950mhz，一本振為879mhz，二本振為65mhz。射頻信號經過一本振混頻后通過濾波器，得到中心頻率為71mhz。經過二本振混頻濾波后經過濾波器得到中心頻率為6mhz。在經過ADC采樣。
下面是matlab仿真代碼。

clc;
clear ;
% 設置參數
fs = 5e9;       % 采樣率 5GHz
fc = 950e6;     % 射頻信號 950mHz
fm = 879e6;     % 一本振信號頻率 879MHz
fg = 65e6;      % 二本振信號頻率 65MHzt = 0:1/fs:1e-5; % 時間序列
c = sin(2*pi*fc*t);%射頻信號
m = sin(2*pi*fm*t);%一本振
s = m .* c;%混頻figure;
plot(t*1e6, s);
title('一本振混頻信號');
xlabel('時間 (μs)');
ylabel('幅度');% 計算頻譜
N = length(t);
f = (-fs/2:fs/N:fs/2-fs/N); % 頻率向量
S = fftshift(fft(s));figure;
plot(f, abs(S)/N,'r');
title('一本振混頻頻譜');
xlabel('頻率 (GHz)');
ylabel('幅度');% 使用低通濾波器
breath_data = filter(ditong_5g_71mhz,s); 
% 計算頻譜
N = length(t);
f = (-fs/2:fs/N:fs/2-fs/N); % 頻率向量
S = fftshift(fft(breath_data));figure;
plot(f, abs(S)/N,'r');
title('一本振混頻濾波后頻譜');
xlabel('頻率 (GHz)');
ylabel('幅度');% 二本振
d = sin(2*pi*fg*t);
e = breath_data .* d;
% 計算頻譜
N = length(t);
f = (-fs/2:fs/N:fs/2-fs/N); % 頻率向量
S = fftshift(fft(e));figure;
plot(f, abs(S)/N,'r');
title('二本振混頻頻譜');
xlabel('頻率 (GHz)');
ylabel('幅度');% 使用低通濾波器
breath_data2 = filter(ditong_5g_6m,e); % 計算頻譜
N = length(t);
f = (-fs/2:fs/N:fs/2-fs/N); % 頻率向量
S = fftshift(fft(breath_data2));figure;
plot(f, abs(S)/N,'r');
title('二本振混頻濾波后頻譜');
xlabel('頻率 (GHz)');
ylabel('幅度');

經過仿真可以看出頻譜變化如下過程。

首先射頻信號和一本振混頻后得到的頻譜在71mhz和1829mhz。經過混頻后的信號經過濾波器只保留71mhz。再與二本振65mhz混頻后在6mhz和136mhz。再經過濾波器后保留了6mhz。這時候我們再使用ADC去采集這個信號，將模擬中頻信號換為數字信號，再經過處理完成解調任務。由于中頻只有6mhz所以只需要使用12mhz采樣率的ADC就可以將原信號攜帶的信號還原出來。