软件无线电技术(SDR)(软件无线电技术与应用)

软件无线电技术(SDR)

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无线电通信在现代通信中占有极其重要的位置，被广泛应用于商业、气象军事、民用等领域。通信系统由模拟体制不断向数宇化体制过渡，出现了许多中频数字化接收机。这些接收机尽管能覆盖多个频段，但它们只能工作于单一频段和模式，功能相对较少，灵活性不够，可扩展能力差，不同类的电台之间仍不能完全互通，无法满足现代军事通信的需要。

软件无线电这个术语最早是美军为了解决海湾战争中多国部队各军种进行联合作战时所遇到的互通互联互操作(简称“三互”)问题而提出来的一个新概念。因为以往的军事通信装备无论是工作频段，还是信息传输格式或者是通信体制，陆、海、空三军均各自为政，互不兼容，导致在联合作战时各军种间无法进行快速沟通、互传信息悄报，结果是名义上的联合作战，而实际上只是各军种的简单参与，完全形成不了真正意义卜的“联合”。简单就工作频段来说，陆军主要工作在30一88MHz，空军主要工作在225一400MHz，而海军则主要以短波(2一30MHz)为主。陆海空三军上述这种简单的频段划分，虽然解决了一军间的相互干扰问题，但三军联合作战时互通、互联、互操作问题显然就很难解决。特别是美军在海湾战争中，充分暴露了军事通信互通性差、反应速度慢、带宽太窄、速率太低等一系列影响联合作战的关键技术问题。1995年美国国防高级研究计划局(DARPA)提出了SPEAKeasy计划，称之为“易通话”计划。该计划的最终目的是开发一种能适应联合作战(即满足美军"2010年联合构想”)要求的三军统一的多频段、多模式电台。美国军方制定了具体的发展计划，来研制二军通用软件无线电台，于是软件无线电台成为了各国军事通信的发展焦点。

基本原理：我们可以给软件无线电作出如下定义:软件无线电是一种可用软件进行重配置和重编程的、灵活电是一种可用软件进行重配置和重编程的、灵活的、多业务、多标准、多频段无线电系统的新兴技术。

软件无线电系统的开发首先要实现两个主要目标:

在发射和接收时通过尽量靠近天线进行模数(A/D)和数模(D/A)宽带转换，把模拟和数字处理之间的转换尽可能地靠近射频(RF);

为了用软件定义尽可能多的无线电台功能，用DSP器件代替专用集成电路(ASIC)(专用硬件)进行基带信号处理。

软件无线电电台的“理想”方案是大大减少模拟级，只有天线、带通滤波器( BPF)和低噪放大器(1,NA)是模拟器件(如图1)。为了能在完全可重编程的电路板上对信号进行数字化处理,A/D转换直接在RF级进行。