软件定义无线电

软件定义无线电的结构

软件定义无线电的等级

• 　　第0级为不可改变的数字硬件无线电。

  　　第1级为软件控制无线电（SCR），软件可以改变一些功能（例如功率水平和互连方式），但不进行调制或者频率操作。

  　　第2级使用软件对调制、宽/窄带、安全、波形产生和检测进行控制，但通常受到频率的约束。

  　　第3级为理想的软件无线电（ISR），在接收端或发射端无需任何下变频或上变频转换，它完全可编程。

  　　第4级为终极软件无线电（USR），它完全可编程，但能同时支持广泛的频率和功能（双路、GPS、视频、智能卡及卫星等）。

软件定义无线电的实现

• 　　移动通信中，SDR的3G手机的需求包括：（1） 覆盖 （基本的无线电接入技术加显着的多样性和功率控制）；（2） 减轻干扰（智能天线）；（3） 无线电资源控制 （可变比特率技术）；（4）话音、数据、多媒体服务 （自动译码和多运送无线）；（5） 服务等级（GoS）；（6） 服务质量（QoS）。

  　　实现SDR的关键问题包括：资源接入，世界性的互操作，终端和网络控制，控制、传输、管理中的安全，跨波段、跨模式的互处理通信，跨网络的智能及资源的分配。革新频谱利用，按需要接入宽带信道（Mbps），自适应性多媒体内容。以及软件控制的RF元件、新的无线空中接口和硬件/软件的革新。主要技术问题有：宽带RF，宽带高分辨率ADC/DAC，高性能数字信号处理器（DSP、FPGA等），以及软件等。

软件定义无线电的应用

• 　　软件定义无线电（SDR）被广泛应用于许多军事应用，而在商业应用中也不乏它们的身影，特别是在业余无线电和短波无线电设备市场中。这种无线电技术采用数字信号处理（DSP）代替那些曾由模拟硬件执行的功能，因此不仅可以在许多不同的现有无线电平台间实现灵活的互操作，而且在必要时，能够定义和修改定制波形以维持战术通信中的高度安全性。

软件定义无线电的发展前景

• 　　移动通信由于2G向2.5和3G的演进时其系统的复杂度和服务的完善度在不断演化，对采用SDR的成本权衡有利。因为基于传统硬件设计的2G移动通信为了支持这种演化，要求重新设计和更新2G数字无线电的硬件。而基于SDR的2G系统，在保留它的完整性的同时，将基于软件性能的提高及支持可用的插入技术而使空中接口的物理层和网络层进化。所需要的是在提高软件无线电节点的灵活性与所投入的成本之间进行权衡。

  　　关于2G系统的手机，其成本权衡取决于多模式工作的数目、ADC/DAC和DSP的能力。当不同工作模式的数目超过4个时，基于典型宽带SDR实现的手机就比基于ASIC实现的手机更为合算。关于基站的成本权衡，是有利于SDR的实现。

  　　因此，作为3G和4G移动通信中关键技术之一的软件无线电技术，将具有广阔应用前景。