簡介
軟體無線電技術,顧名思義是用現代化軟體來操縱、控制傳統的“純硬體電路”的無線通信。軟體無線電技術的重要價值在於:傳統的硬體無線電通信設備只是作為無線通信的基本平台,而許多的通信功能則是由軟體來實現,打破了有史以來設備的通信功能的實現僅僅依賴於硬體發展的格局。軟體無線電技術的出現是通信領域繼固定通信到移動通信,摸擬通信到數字通信之後第三次革命,
軟體無線電的基本思想就是將寬頻模數變換器(A/D)及數模變換器(D/A)儘可能地靠近射頻天線,建立一個具有“A/D-DSP-D/A”模型的通用的、開放的硬體平台,在這個硬體平台上儘量利用軟體技術來實現電台的各種功能模組。如使用寬頻ADC通過可程式數字濾波器對信道進行分離;使用數位訊號處理器(DSP)技術,通過軟體編程來實現各種通信頻段的選擇,如HF、VHF、UHF和SHF等;通過軟體編程來完成傳送信息抽樣、量化、編碼/解碼、運算處理和變換,以實現射頻電台的收發功能;通過軟體編程實現不同的信道調製方式的選擇,如調幅、調頻、單邊帶、數據、跳頻和擴頻等;通過軟體編程實現不同的保密結構、網路協定和控制終端功能等。軟體無線電技術是軟體化、計算密集型的操作形式。
基礎
DSP技術是軟體無線電手機的基礎。目前儘管低功耗DSP、超強功能DSP發展迅速,但DSP在速度、功耗上的現狀仍然是制約軟體無線電發展的關鍵。DSP的另一研究內容就是軟體,軟體是軟體無線電技術的核心。在目前DSP不能滿足軟體無線電設計要求的情況下,開發DSP的數位訊號處理軟體應是軟體無線電技術的主攻方向。這其中包括各種FFT算法,調製解調、信源編碼、信號編碼等各種通信軟體,也包括方式控制、信號控制和數據交換軟體。
套用
軟體無線電技術廣泛套用於無線電通信領域,軟體無線電技術首先誕生於軍事上的套用,由於其優良的特點,軟體無線電技術很快滲透到民用的無線移動通信領域,特別是在即將走向商用前夕的第三代移動通信領域的套用。由於軟體無線電技術可將模擬信號的數位化過程儘可能地接近天線,即將AD轉換器儘量靠近RF射頻前端,利用DSP的強大處理能力和軟體的靈活性實現信道分離、調製解調、信道編碼解碼等工作,從而可為第二代移動通信系統向第三代移動通信系統的平滑過渡提供一個良好的無縫解決方案。軟體無線電技術還有在衛星通信領域的套用,特別是正在冉冉升起的現代小衛星的套用。
在中國,軟體無線電技術受到相當重視,在“九五”和“十五”預研項目和“863”計畫中都將軟體無線電技術列為重點研究項目。“九五”期間立項的“多頻段多功能電台技術”突破了軟體無線電的部分關鍵技術,開發出4信道多波形樣機;我國提出的第三代移動通信系統方案TD-SCDMA,就是利用軟體無線電技術完成設計。軟體無線電需要將現代先進的通信技術、微電子技術和計算機技術結合在一起,是一個中長期的研究項目,需要很強的綜合實力。
