1软件无线电的内涵

    所谓软件无线电(Software Defined Radio，sDR)，就是采用数字信号处理技术，在可编程控制的通用硬件平台上，利用软件来定义实现无线电台的各部分功能：包括前端接收、中频处理以及信号的基带处理等等，即整个无线电台从高频、中频、基带直到控制协议部分全部由软件编程来完成。其核心思想是在尽可能靠近天线的地方使用宽带的“数字／模拟”转换器，尽早地完成信号的数字化，从而使得无线电台的功能尽可能地用软件来定义和实现，总之，软件无线电是一种基于数字信号处理(DsP)芯片、以软件为核心的崭新的无线通信体系结构。

2软件无线电的关键技术

    软件无线电技术是软件化、计算密集型的操作形式，它与数字和模拟信号之间的转换、计算速度、运算量、存储量、数据处理方式等问题息息相关，这些技术决定着软件无线电技术的发展程度和进展速度，多频段宽带天线、射频、A／D、D／A部、DsP(数字信号处理器)技术及软件技术是软件无线电的关键技术。

2．1多频段宽带天线

    天线应能够覆盖全部无线电的通信频段(0．3～3 GHz)，要求每个频段的特性均匀，以满足各种业务的需求，主要包括组合式多频段天线及智能化天线技术。

2．2射频

    射频要求工作频率高、带宽宽，应与A／D或D／A转换器匹配，在发射时主要完成上变频、滤波、功率放大等任务，接收时实现滤波、放大、下变频等功能，采用高频模拟器件实现，并用软件对其功能和参数进行设置，主要有模块化、通用化收发双工技术，多倍频程宽带低噪声放大器技术。

2．3 A/D、D/A

    软件无线电的中心思想就是宽带高速A／D转换器必须尽可能地靠近射频天线，最大限度地进行数字化处理，这就要求A／D、D／A转换器有较高的采样速率、足够的带宽和较高的采样精度，并要满足奈奎斯特抽样定理。实际应用中一般采用低分辨率的A／D转换器，当A／D技术不能满足要求时，可以采用并行A／D转换的方法以保证较宽的动态范围。

2．4 DSP(数字信号处理器)技术

    数字信号处理器是软件无线电所必须的基本器件，对数字信号的处理任务全由DsP承担。它主要包括数字上下变频、中频数字滤波、基带数字滤波、调制／解调、信道均衡、交织／去交织、定时、同步、信源编／解码、数据加／解密、跳频／解跳、扩频／解扩等功能，要完成如此巨大的信号处理运算，必须采用高速DsP芯片。从当前芯片的制造水平看，可采用数字信号处理技术DsP、专用集成电路AsIc、可编程门阵列FPGA以及这几种技术的结合来提高数据处理能力。

2．5软件技术

    软件是软件无线电的“灵魂”，要求对硬件平台具有独立性，以便硬件模块的更换和软件升级，因此软件的开发要采用模块化、结构化设计。软件技术中还包括软件下载问题，给出的要求是快速、易于使用、安全可靠。目前考虑的有静态下载方式、伪静态下载方式、动态下载方式，当然还要考虑软件下载的论证、安全和协议等等。

3软件无线电技术的应用

3．1蜂窝移动通信系统

    在蜂窝移动通信系统中，基站和移动终端采用软件无线电结构，硬件简单，功能由软件定义。射频频段、信道访问模式及信道调制都可编程。在此系统中，软件无线电的发射与其它系统不同，它先划分可用的传输信道，探测传播路径，进行适合信道的调制，电子控制发射波束指向正确的方向，选择合适的功率，然后再发射。接收也同样如此，它能划分当前信道和相邻信道的能量分布，识别输入传输信号的模式，自适应抵消干扰，估计所需信号多径的动态特征，对多径的所需信号进行相关合并和自适应均衡，对信道调制进行栅格译码，然后通过FEc译码纠正剩余错误，尽可能降低误比特率。批外，软件无线电能通过许多软件工具增加增值业务。这些软件工具能帮助分析无线电环境，定义所需的增加内容，在无线环境下，测试由软件开发的增值业务样板，最后再通过软件或硬件开放该增值业务。

3．2智能天线

    智能天线最初用于雷达、声纳及军事通信领域，由于价格等因素，一直未能普及到其它通信领域。近年来，数字信号处理技术迅速发展，数字信号处理芯片的处理能力不断提高，芯片价格已可接受，同时，利用数字技术可在基带形成天线波束，取代了模拟电路，提高了天线系统的可靠性和灵活程度，在我国的TD—CDMA方案中，基站采用智能天线技术，利用数字信号处理技术识别用户信号到达方向，形成天线主波束。引入空分多址(sDMA)方式后，根据用户信号不同的空间传播方向，提供不同的空间信道。采用数字方法对阵元接收信号加权处理，形成无线波束，使主波束对准用户信号方向，达到抑制干扰的目的。

3．3卫星通信

    在当今通信领域中，卫星通信是最重要的通信方式之一。但是，由于目前卫星通信系统设备种类繁多，设备管理和维护工作复杂，使得卫星通信系统更新换代周期长，不能很好地适应现代高科技的发展步伐，而软件无线电以其软件定义功能和开放式模块化结构的技术思想能很好地解决卫星通信系统存在的问题，因此，研究具有软件无线电特征的卫星通信系统很有意义。在卫星通信系统中，系统功能主要指多址方式、网络结构、组网协议和通信业务等。而设备功能指接口标准、调制解调方式、信道编码方式、信源编码方式、信息速率、复用方式等。软件无线电技术思想就是采用先进的技术手段，使得上述功能可以用软件来定义，通过友好的人机界面，人们可以在不改变硬件设备的情况下实时地改变通信系统的功能，从而使该系统能适应各种应用环境，因而具有很强的适用性和灵活性。

4结语

    近年来，软件无线电在军用、移动通信等方面取得了飞速的发展，这表明一种崭新的通信观念已逐步深人人心。但由于当前的硬件水平有限，使软件无线电还没有达到理想的目标。可以预见，随着通信技术、微电子技术、计算机技术的发展，软件无线电技术必将成为21世纪无线通信领域的核心技术之一。

参考文献：

[1]塔特尔比著．杨小牛译．软件无线电技术与实现fMl．北京：电子工业出版社，2004．

[2】何林娜，尹伟．软件无线电技术及其在蜂窝移动通信系统中的应用研究【J】．电讯技术，2004，(1)．

[3]王海涛，刘晓明．软件无线电技术的进展及应用【J]．电子世界，2005，f31．