陳明璽 趙文新

摘要：無線通信系統(tǒng)往往需要通過不同的制式，通過在不同的頻段進行不同的工作從而實現(xiàn)，因此它無法具有互通和兼容性。軟件無線電技術(shù)則通過構(gòu)建一個開放性的，標準化的，規(guī)模塊的通用硬件平臺，通過軟件來實現(xiàn)各種功能，從而構(gòu)建了新一代的無線通信系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：軟件無線電技術(shù)；軟件無線電技術(shù)應(yīng)用

一、軟件無線電技術(shù)概要

1、軟件無線電（Software Defined Radio，簡稱SDR）是一種通過硬件作為無線通信的基本平臺，通過軟件實現(xiàn)把盡可能多的無線通信及個人通信功能的現(xiàn)代通信技術(shù)。

一個典型的軟件無線電平臺由以下硬件組成：射頻、中頻、基帶、信源和信令等。軟件方面有可編程力強的DSP器件，靈活的通信軟件對工作頻率、系統(tǒng)帶寬、調(diào)制方式、信源編碼等進行編程控制等應(yīng)用軟件和系統(tǒng)軟件。

2、軟件無線電技術(shù)的特征

與傳統(tǒng)的通信體制相比，軟件無線電有以下幾個特點：

（1）系統(tǒng)功能軟件化，軟件無線電將A/D變換盡量向射頻端靠攏，將中頻以后全部進行數(shù)字化處理，使通信功能可由軟件來控制，系統(tǒng)的更新?lián)Q代變成軟件版本的升級，開發(fā)周期與費用大為降低。

（2）系統(tǒng)硬件模塊化，它釆用模塊化設(shè)計，不同的模塊實現(xiàn)不同的功能，同類模塊通用性好，通過更換或升級某種模塊就可實現(xiàn)新的通信功能。

（3）利于相互關(guān)聯(lián)，不同通信系統(tǒng)都基于相同標準的硬件平臺，只要加載相應(yīng)的軟件就可完成不同電臺、不同系統(tǒng)之間的互聯(lián)。

（4）系統(tǒng)監(jiān)控方便，由于軟件無線電至少在中頻以后進行數(shù)字化處理，通過軟件，就可很方便地完寬帶天線監(jiān)控、系統(tǒng)頻帶調(diào)整、信道監(jiān)測與自適應(yīng)選擇、信號波形在線編程、調(diào)制解調(diào)方式控制及信源編碼與加密處理。

（5）充分數(shù)字化，從信源基帶信號到射頻信號都已盡可能實現(xiàn)數(shù)字化。

（6）完全的可編程性，通過更換程序和模塊插件來適應(yīng)多頻段和多種工作方式。

（7）多種業(yè)務(wù)可以利用可編程性可以方便且低成本增加和改進無線通信的業(yè)務(wù)功能，移動性的信源終端應(yīng)允許多種通信業(yè)務(wù)的接入，標準基站應(yīng)具有與公共電話交換網(wǎng)（PSTN）互通的能力及對系統(tǒng)的維護能力。

軟件無線電與軟件控制無線電的區(qū)別在于軟件無線電是開放并且標準化的，因此研究更加容易也更加靈活，設(shè)備具有的功能不再主要依賴系統(tǒng)的構(gòu)架和硬件，轉(zhuǎn)而開始依賴軟件環(huán)境，通過改變軟件來改變功能，使得系統(tǒng)、功能的升級或是不同系統(tǒng)間的兼容變得更加簡單，升級換代所需要的時間大大縮短。而數(shù)字無線電主要依賴于硬件和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展，使得環(huán)境更加封閉，不利于推廣交流，一旦出現(xiàn)問題，需要花費相當多的人力、物力以及時間。

二、軟件無線電技術(shù)應(yīng)用

軟件無線電技術(shù)可以使產(chǎn)品的硬件大大簡化，可靠性大大提高，成本更低廉；其升級、維護、操作都盡可能的在軟件上實現(xiàn)，大大節(jié)省了人工開支和提高了工作效率。由于軟件開發(fā)成本低，降低了更新?lián)Q代的成本，新技術(shù)產(chǎn)品的開發(fā)也逐步從硬件轉(zhuǎn)到軟件上來。

1、軟件無線電技術(shù)在雷達上的應(yīng)用

不同單位、不同作戰(zhàn)設(shè)備工作方向不同，使用的雷達也不同，而不同的雷達對于信號、載波、頻寬、解碼等都有不同的要求，如果能使用軟件無線電，則可以大大降低后勤部門的補給壓力，同時一旦被解密，也可以通過更換軟件的方式保護數(shù)據(jù)和通信的正常交流。

2、軟件無線電技術(shù)在衛(wèi)星通信上的應(yīng)用

衛(wèi)星通信的覆蓋范圍廣，技術(shù)更加先進。但由于多采用復(fù)雜、種類繁多的硬件，使得其維護的成本高，而且效率低，不能很好的適應(yīng)現(xiàn)代高科技的發(fā)展步伐和適應(yīng)社會日益多元化的的通信需求。而軟件無線電技術(shù)則可以小型模塊化，把一個大而復(fù)雜的整體拆分成多個小型化、模塊化的系統(tǒng)，降低維護成本，發(fā)現(xiàn)和解決問題更加快速。

3、軟件無線電技術(shù)在4G上的應(yīng)用

移動通信領(lǐng)域更新?lián)Q代速度越來越快，目前為止已經(jīng)應(yīng)用第四代移動通信技術(shù)。在第四代移動通信的發(fā)展中面臨與第二代及第三代移動通信兼容的問題。假如仍然采用以前以硬件為中心來改造通信系統(tǒng)，則會面臨通信標準很難運用、成本太大、靈活性差、客戶體驗銜接差等問題。如果可以利用軟件無線電技術(shù)來更新或改進通信技術(shù)，則可以使系統(tǒng)的實用性和靈活性大大增強，并與第二代及第三代移動通信兼容性增強。

4、軟件無線電技術(shù)在住宅小區(qū)中的應(yīng)用

城市住宅小區(qū)是由一棟棟緊挨的高樓組成的，里面配套了健身場所，超市，飯店，停車場等設(shè)施。所以小區(qū)的管理和運營就尤其重要。采用軟件無線電技術(shù)對小區(qū)大門，停車場，水電設(shè)施進行全方位監(jiān)控；對小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)信號全覆蓋；住戶的大門都安裝上應(yīng)用軟件無線電技術(shù)的臉部識別報警系統(tǒng)。采用這樣的軟件無線電技術(shù)解決了目前有線監(jiān)控設(shè)備、有線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安裝所占用寶貴的空間資源，同時也方便后續(xù)設(shè)備升級維護，和小區(qū)高效管理。

三、軟件無線電技術(shù)的發(fā)展趨勢

1、軟件無線電技術(shù)可以提高產(chǎn)業(yè)間的大規(guī)模合作，軟件無線電技術(shù)標準兼容性更好，可以形成一套國際通用的軟件無線電使用管理標準。

2、具有更加有市場前景的新型應(yīng)用，比如新型網(wǎng)絡(luò)教育、移動終端的接入及應(yīng)用、APP應(yīng)用的靈活上傳及下載等。

3、軟件無線電的軟件技術(shù)可以提高自適應(yīng)頻譜管理。

4、軟件無線電將更多的向物理空間上的延伸，更加智能化。比如人工智能洗衣機，智能化手機等。這將改變目前這些行業(yè)的盈利模式和運作方式，所以未來這些企業(yè)將更多的在軟件上投入研發(fā)資金，在軟件無線電技術(shù)中尋找屬于自己的核心技術(shù)。

軟件無線擁有的開放、標準、靈活、更新速度無可比擬，推動了移動通信的迅猛發(fā)展，因此勢必會吸引越來越多的產(chǎn)業(yè)去發(fā)展、吸收、和應(yīng)用。而軟件無線電技術(shù)的下一代認知無線電也已開始推廣。當一個產(chǎn)業(yè)由硬件發(fā)展轉(zhuǎn)向軟件發(fā)展時，發(fā)展與推廣的速度就將獲得大大的提升，我們需要把握和享受新技術(shù)在生活中帶給我們的方便，同時不斷積極進取，不斷創(chuàng)新。

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（作者單位：陸軍航空兵學(xué)院）