軟件無線電的功能結(jié)構(gòu)和特點及其應(yīng)用詳細概述

　　軟件無線電是最近幾年提出的一種實現(xiàn)無線電通信的體系結(jié)構(gòu) ，是繼模擬到數(shù)字、固定到移動之后 ，無線通信領(lǐng)域的又一次重大突破。并從軟件無線電的基本概念出發(fā) ，討論了其功能結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)和難點以及應(yīng)用和發(fā)展前景。

　　1.引言

　　完整的軟件無線電 （Software Definition Radio）概念和結(jié)構(gòu)體系是由美國的Joe.Mitola首次于1992年5月明確提出的。其基本思想是 ：將寬帶A/D 變換盡可能地靠近射頻天線 ，即盡可能早地將接收到的模擬信號數(shù)字化 ，最大程度地通過軟件來實現(xiàn)電臺的各種功能。通過運行不同的算法 ，軟件無線電可以實時地配置信號波形 ，使其能夠提供各種語音編碼、信道調(diào)制、載波頻率、加密算法等無線電通信業(yè)務(wù)。軟件無線電臺不僅可與現(xiàn)有的其它電臺進行通信 ，還能在兩種不同的電臺系統(tǒng)間充當(dāng)“無線電網(wǎng)關(guān)”的作用 ，使兩者能夠互通互連。軟件無線電充分利用嵌入通信設(shè)備里的單片微機和專用芯片的可編程能力 ，提供一種通用的無線電臺硬件平臺 ，這樣既能保持無線電臺硬件結(jié)構(gòu)的簡單化 ，又能解決由于擁有電臺類型、性能不同帶來的無線電聯(lián)系的困難。

　　2.軟件無線電臺的功能結(jié)構(gòu)

　　圖1給出了典型的軟件無線電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡圖 ，包括天線、多頻段射頻變換器、含有A/D 和D/A變換器的芯片以及片上通用處理器和存儲器等部件 ，可以有效地實現(xiàn)無線電臺功能及其所需的接口功能。

　　其關(guān)鍵思想以及與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別在于 ：

　　（1）將A/D 和D/A向RF端靠近 ，由基帶到中頻對整個系統(tǒng)頻帶進行采樣。

　?。?）用高速DSP/CPU代替?zhèn)鹘y(tǒng)的專用數(shù)字電路與低速DSP/CPU做A/D 后的一系列處理。A/D 和D/A移向RF端只為軟件無線電的實現(xiàn)提供了必不可少的條件 ，而真正關(guān)鍵的步驟是采用通用的可編程能力強的器件 （DSP和CPU等 ）代替專用的數(shù)字電路 ，由此帶來的一系列好處才是軟件無線電的真正目的所在。