软件无线电技术,顾名思义是用现代化软件来操纵、控制传统的“纯硬件电路”的无线通信。软件无线电技术的重要价值在于:传统的硬件
无线电通信设备只是作为无线通信的基本平台,而许多的通信功能则是由软件来实现,打破了有史以来设备的通信功能的实现仅仅依赖于硬件发展的格局。软件无线电技术的出现是通信领域继
固定通信到移动通信,摸拟通信到数字通信之后第三次革命。
软件无线电的基本思想就是将宽带
模数变换器(
A/D)及
数模变换器(D/A)尽可能地靠近
射频天线,建立一个具有“A/D-DSP-D/A”模型的通用的、开放的硬件平台。在这个硬件平台上尽量利用软件技术来实现电台的各种功能模块。如使用宽带ADC通过可编程
数字滤波器对信道进行分离;使用
数字信号处理器(DSP)技术,通过软件编程来实现各种通信频段的选择,如HF、
VHF、
UHF和SHF等;通过软件编程来完成传送信息抽样、量化、编码/解码、运算处理和变换,以实现射频电台的收发功能;通过软件编程实现不同的信道调制方式的选择,如
调幅、
调频、
单边带、数据、
跳频和
扩频等;通过软件编程实现不同的保密结构、网络协议和控制终端功能等。软件无线电技术是软件化、计算密集型的操作形式。
数字信号处理技术是软件
无线电通信系统的基础。目前尽管低功耗、超强功能的
数字信号处理器发展迅速,但数字信号处理器在速度、功耗上的现状仍然是制约软件无线电发展的关键之一。数字信号处理的另一研究内容就是软件,软件是软件无线电技术的核心。在目前数字信号处理器不能满足软件无线电设计要求的情况下,开发
数字信号处理软件应是软件无线电技术的主攻方向。这其中包括各种FFT算法,
调制解调、
信源编码、
信道编码等各种通信软件,也包括方式控制、信号控制和数据交换软件。
软件无线电技术广泛应用于
无线电通信领域。软件无线电技术首先诞生于军事上的应用,由于其优良的特点,软件无线电技术很快渗透到民用的
无线移动通信领域,特别是在即将走向商用前夕的第三代移动通信领域的应用。由于软件无线电技术可将
模拟信号的数字化过程尽可能地接近天线,即将AD
转换器尽量靠近RF
射频前端,利用DSP的强大处理能力和软件的灵活性实现信道分离、
调制解调、
信道编码译码等工作,从而可为
第二代移动通信系统向
第三代移动通信系统的平滑过渡提供一个良好的无缝解决方案。软件无线电技术还有在
卫星通信领域的应用,特别是正在冉冉升起的现代小卫星的应用。
在中国,软件无线电技术受到相当重视,在“九五”和“十五”预研项目和“863”计划中都将软件无线电技术列为重点研究项目。“九五”期间立项的“多频段多功能电台技术”突破了软件无线电的部分关键技术,开发出4信道多波形样机;我国提出的
第三代移动通信系统方案
TD-SCDMA,就是利用软件无线电技术完成设计。软件无线电需要将现代先进的通信技术、
微电子技术和计算机技术结合在一起,是一个中长期的研究项目,需要很强的综合实力。