软件无线电的关键技术及发展趋势

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1、技术新概念软件无线电的关键技术及发展趋势广东省无线电监测站金钊陈维陈建光摘要简要介绍了软件无线电的概念、发展历史、体系结构和关键技术，并对软件无线电的发展趋势作了分析和讨论。关键词软件无线电DSP发展趋势软件无线电（SDR）作为当今无线通信领域的新技术，正在现代军事通信对无线电通信系统的可靠性、互通性、灵活性以引起国内外越来越多的关注，在通信领域是继模拟技术到数字技及抗干扰、抗毁性、保密、安全等都有更高的要求。美国军方术、固定通信到移动通信之后的新的无线电通信体制。随着通信与Hazcltine公司研制了一种名为“speakeasy”（易通话）软

2、技术的发展，兼容各种不同制式类型的设备已经日益显露出其需件无线电台，实现了美军通用的多频段、多功能的无线电平求性，与传统的无线电系统相比，软件无线电系统具有结构通台，能兼容军队现有的各种电台，能同时处理4种以上不同的用、功能软件化、互操作性好等一系列优点。调制波形。这种电台可以称得上是一种带有天线的、能进行话音和数据传输的“掌上电脑”。通信的业务包括话音、数据和1软件无线电的起源与发展视频图像等。目前软件无线电在民用领域日益受到重视，主要原因是现软件无线电的产生原因与海湾战争有关，当时以美国为首行通信系统技术标准多种多样，各种技术标准和相应的系

3、统间的多国部队中使用了多种不同制式的通信设备，因而造成了互难以兼容，难以用统一的设备实现。而第三代移动通信系统目相通信的困难。之后在1992年5月JeoMitola在美国通信系前仍存在着标准之争，如果采用软件无线电来适应不同标准，统会议上首次提出“软件无线电”的概念。其基本思想是使所不失为一种可行之道。另一方面，通信技术发展十分迅速，旧有使用战术电台都基于同一个硬件平台，安装不同的软件来组的系统不断改进，新的系统迅速涌现，人们需要一种比彻底淘成不同类型的电台，完成不同性质的功能。因此它具有软件可汰旧设备更为经济的系统升级方法，而软件无线电的可编

4、程性编程能力。这个概念很快就在世界各国引起了注意，这是因为则较好地适应了这一需求。28中国无线电2004/9技术新概念通用性最好，且得到的支持最广泛。VME提供多个CPU并行处2软件无线电的体系结构理，支持独立的32位数据总线和地址总线，速率达40Mb/s（甚至320Mb/s），基本满足软件无线电的要求，是软件无线电的首传统模拟无线电系统的射频部分、上／下变频、滤波及基带选总线方式。处理全部采用模拟方式，某频段和某种调制方式的通信系统都对应专门的硬结构；而数字无线电系统的低频部分采用数字电路3软件无线电的关键技术（如本振用数字频率合成器、信源编

5、译码和调制解由专用芯片完成），但其射频部分和中频部分仍离不开模拟电路。与传统无线(1)多频段转换与宽带射频电系统相比，软件无线电系统的A/D/A变换移到了中频，并尽对于软件无线电系统的天线，应具有多频段的天线和可编程可能靠近射频端，对整个系统频带进行采样，即从中频（甚至射控制的射频转换功能，在满足天线增益、物理尺寸及价格等方面频）开始就进行数字化处理，这是软件无线电的一个突出特点。的基础上，具备有2MHz～3GHz的工作带宽。在无线电工程数字无线电采用专用数字电路，实现单一通信功能，无编程性可中没有必要覆盖全频段，而只需覆盖不同频段的几个窗口，

6、因此言(见图1)。而软件无线电以可编程力强的DSP器件代替专用数可采用组合式多频段天线，美国军方的speakeasy就是采用了多字电路，使系统硬件结构与功能相对独立。这样就可基于一个相套RF天线的方案。对于宽带射频,进行调谐、能量控制、低噪对通用的硬件平台，通过软件实现不同的通信功能，并对工作频声前置放大器（LNA）的配置也是一项关键技术，可以借助计率、系统带宽、调制方式、信源编码等进行编程控制，系统灵活算机辅助设计（CAD）进行系统的优化设计。性大为增强（见图2）。（2）宽带A/D部分决定宽带模数转换性能的关键是采样及位数。采样速率由信射频(

7、RF)中频基带用户天线部分滤波处理接口号宽带决定，而量化位数则要求满足一定的动态范围和DSP精度。因为现有的单片ADC无法满足这两点要求，可采用多个本振源ADC并联的方式使用。图1传统无线电系统结构（3）高速并行的DSP部分在系统数字化处理运算中，难度最大的是上下变频、滤波和二次采样，在高速并行的DSP中包括数字基带处理、调制解调、宽带/多频射频(RF)DDC用户A/D/A高速DSP比特流处理以及解码功能等。对于调频和扩频系统，该部分还应段天线部分DUC接口有解扩和解跳功能。要实现这一部分功能，就要采用高速并行的图2软件无线电系统结构DSP组成

8、多处理器的并行运算系统，包括要有更多的多址呼叫、更宽的程序总线和数据总线、单指令多数据、多指令多数据结构及采用超指令结构等，该部分可用专用数字集成电路