軟件無(wú)線電，顧名思義，就是利用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信系統(tǒng)中的各種功能，是繼無(wú)線電臺(tái)從模擬制式過(guò)渡到數(shù)字后的又一次革命性的飛躍。有人把軟件無(wú)線電看作是一臺(tái)帶天線的超級(jí)計(jì)算機(jī)，通過(guò)對(duì)軟件模塊的重構(gòu)和控制，可以調(diào)整和改變電臺(tái)的工作頻段、調(diào)制解調(diào)方式、編解碼方式、業(yè)務(wù)種類、數(shù)據(jù)速率及格式、加密模式、接入控制協(xié)議等。軟件模塊由各種軟件算法庫(kù)組成，通過(guò)加載軟件算法或是升級(jí)軟件版本，就可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)功能的擴(kuò)展和采用新的通信標(biāo)準(zhǔn)。目前世界上有許多國(guó)家和一些大的通信公司都投入了大量的人力物力來(lái)對(duì)它進(jìn)行研究，可以看到，軟件無(wú)線電將廣泛地應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中，具有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。
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軟件無(wú)線電的發(fā)展歷史和研究背景

無(wú)線通信中的基本設(shè)備是無(wú)線電臺(tái)。從七、八十年代開始，隨著數(shù)字處理技術(shù)的發(fā)展和成熟，傳統(tǒng)的無(wú)線電臺(tái)從系統(tǒng)的控制、信源信道編解碼、硬件技術(shù)等多方面都實(shí)現(xiàn)了從模擬到數(shù)字的過(guò)渡。微電子技術(shù)的發(fā)展使得器件的集成度越來(lái)越高，各種數(shù)字電路和數(shù)字芯片廣泛用于通信設(shè)備中，使無(wú)線電臺(tái)的體積、重量和功耗都大大減小，在功能和性能方面都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。有人還提出了全數(shù)字收發(fā)信機(jī)的概念，就是將電臺(tái)中的絕大部分用數(shù)字電路來(lái)替代，將模擬信號(hào)經(jīng)A/D采樣數(shù)字化，運(yùn)用數(shù)字處理技術(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，完成信息的接收和發(fā)射，這是無(wú)線傳輸設(shè)備在本質(zhì)上的一次飛躍。但是，數(shù)字電臺(tái)仍存在許多不足之處，其功能的實(shí)現(xiàn)對(duì)于硬件有很強(qiáng)的依賴性，特定的電臺(tái)僅能在特定的通信系統(tǒng)中使用，不能在不同的通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)通用；另外，隨著功能業(yè)務(wù)的擴(kuò)展，新老電臺(tái)的兼容性很困難。因此，面對(duì)無(wú)線通信系統(tǒng)中的多種制式，現(xiàn)有的無(wú)線電臺(tái)無(wú)法滿足未來(lái)個(gè)人通信的目標(biāo)。

1992年5月，MILTR公司的Joe Mitola在美國(guó)電信系統(tǒng)會(huì)議上首次明確提出了“軟件無(wú)線電(Software Radios)”的概念，引起了各方面特別是軍方的注意。其基本思想是構(gòu)造一個(gè)通用的開放性可編程硬件平臺(tái)，通過(guò)加載相應(yīng)的軟件模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的電臺(tái)功能。在通用平臺(tái)上，只需更改有關(guān)軟件就可以很方便地完成對(duì)電臺(tái)功能的修改及擴(kuò)展，而不必重新設(shè)計(jì)構(gòu)造硬件電路。這樣的軟件無(wú)線電臺(tái)很容易實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有的或未來(lái)的多種電臺(tái)的兼容，最大限度地滿足互聯(lián)互通的要求，同時(shí)電臺(tái)更新時(shí)又可以節(jié)省大量的開發(fā)時(shí)間和研制費(fèi)用，在軍事領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。美國(guó)空軍Rome實(shí)驗(yàn)室與Hazeltine公司簽定了研究開發(fā)軍用軟件無(wú)線電Speakeasy多頻段、多功能電臺(tái)（MBMMR）的合同，從此正式開展了軟件無(wú)線電的研究。
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二、軟件無(wú)線電的原理及結(jié)構(gòu)

　
1、原理
所謂軟件無(wú)線電，就是采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，在可編程控制的通用硬件平臺(tái)上，利用軟件來(lái)定義實(shí)現(xiàn)無(wú)線電臺(tái)的各部分功能：包括前端接收、中頻處理以及信號(hào)的基帶處理等等。即整個(gè)無(wú)線電臺(tái)從高頻、中頻、基帶直到控制協(xié)議部分全部由軟件編程來(lái)完成。其核心思想是在盡可能靠近天線的地方使用寬帶的A/D和D/A轉(zhuǎn)換器，盡早地完成信號(hào)的數(shù)字化，從而使得無(wú)線電臺(tái)的功能盡可能地用軟件來(lái)定義和實(shí)現(xiàn)。總之，軟件無(wú)線電是一種基于數(shù)字信號(hào)處理（DSP）芯片，以軟件為核心的嶄新的無(wú)線通信體系結(jié)構(gòu)。軟件控制的全數(shù)字無(wú)線電臺(tái)雖然也采用了軟件控制和數(shù)字處理技術(shù)，但它并不是真正意義上的軟件無(wú)線電。兩者最重要的差別是軟件無(wú)線電的結(jié)構(gòu)和功能是完全可編程性，包括可編程的射頻頻段、可編程的信道接入模式、可編程的信號(hào)調(diào)制解調(diào)方式等等，而軟件控制的無(wú)線電臺(tái)則不能。
　
2、結(jié)構(gòu)
一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的軟件無(wú)線電臺(tái)包括：寬帶天線、前端接收、寬帶數(shù)模轉(zhuǎn)換器、通用數(shù)字信號(hào)處理器等幾部分。在圖1中給出了它的功能和所需的接口。移動(dòng)用戶單元通過(guò)模擬接口（窄帶A/D和D/A），通過(guò)可選的混合源編碼提供諸如話音、數(shù)據(jù)、傳真和多媒體接口。準(zhǔn)實(shí)時(shí)和實(shí)時(shí)軟件通過(guò)可編程處理器完成窄帶與寬帶數(shù)據(jù)之間的數(shù)據(jù)分析、處理和變換，然后寬帶的A/D/A完成與射頻RF之間的變換。基站方面提供給公用交換電話網(wǎng)（PSTN）數(shù)字接口，另一方面通過(guò)各類設(shè)備提供自身的操作和維護(hù)，通過(guò)業(yè)務(wù)開發(fā)工作站，利用離線的軟件分析工具，為研究開發(fā)人員提供業(yè)務(wù)的開發(fā)環(huán)境支持。寬帶A/D/A轉(zhuǎn)換器的放置位置以及電臺(tái)功能的軟件定義程度是衡量軟件無(wú)線電品質(zhì)的重要指標(biāo)。A/D及D/A的位置越接近天線，說(shuō)明電臺(tái)可以用軟件實(shí)現(xiàn)的部分越多，其軟件化程度就會(huì)越高。軟件無(wú)線電臺(tái)最理想的目標(biāo)是將數(shù)模轉(zhuǎn)換器件直接放置在寬帶天線之后，在射頻就直接將信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。這樣電臺(tái)其它所有的部分都可以用軟件來(lái)完成，實(shí)現(xiàn)通信電臺(tái)的全軟件化。