論基于軟件無線電的通信系統(tǒng)

1、軟件無線電概述 約瑟夫·米托拉（JesephMitola）在1922年5月份舉行的美國通信系統(tǒng)會(huì)議上第一次正式提出了“軟件無線電”（SWR，SoftwareRadio）的概念。該概念的核心思想就是積極建構(gòu)一個(gè)模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化的硬件支持平臺(tái)，而后借助該硬件支持平臺(tái)，讓寬帶D/A轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器與天線在最大程度上相互靠近，利用軟件技術(shù)來實(shí)現(xiàn)各種所需要的無線通信功能，例如數(shù)據(jù)格式、工作頻段、加密模式、調(diào)制解調(diào)方式以及通信協(xié)議等等，讓軟件無線電擁有使用靈活、通用性強(qiáng)、便于升級(jí)和系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)。由于軟件無線電的各種功能是通過軟件編程實(shí)現(xiàn)的，因此，假如需要對(duì)通信系統(tǒng)進(jìn)行更新只需要添加新型軟件模塊即可；同時(shí)，軟件無線電可以形成多種通信協(xié)議與調(diào)制波形，因此能夠有效兼容以往的舊體制電臺(tái)，延長(zhǎng)了通信系統(tǒng)的使用壽命，降低了使用成本。 各個(gè)國家為了徹底解決通信中的互通性問題，均在積極開展研究和探索，在讓通信系統(tǒng)充分滿足互通性的前提下，還需要在保密性、抗干擾性、安全性等方面多做努力。除此之外，為了同時(shí)兼顧無線電臺(tái)時(shí)代發(fā)展的銜接問題，通信系統(tǒng)還需要具有較長(zhǎng)的使用壽命。除了軟件無線電之外，還有另一設(shè)想也能夠滿足以上要求，即研發(fā)多功能化、多頻段化的電臺(tái)，并將其系列化，用以代替目前所有的電臺(tái)，但是該想法需要有強(qiáng)大的資金支持，并且使用壽命也很難符合要求。在通信技術(shù)發(fā)展極為迅速的今天，那些系列化的電臺(tái)會(huì)很快落伍。 在今天，日新月異的電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)、高速發(fā)展的信號(hào)處理技術(shù)和寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、具有較高技術(shù)成熟度的EDA工具和可編程器件尤其是不斷提升的硬件制造水平，這些均為軟線無線電提供了極大的技術(shù)便利。有鑒于此，軟件無線電的物理層必須要具備非常優(yōu)秀的適應(yīng)性和靈活性，能夠在最大程度上兼容各種操作系統(tǒng)，并保證各種通信功能可以正常使用。相對(duì)于傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)，軟件無線電不需要考慮多標(biāo)準(zhǔn)通信問題、信道特性和介質(zhì)的改變問題，總之不需要考慮硬件的更新問題以及由此帶來的接口通用性問題，它在保證通信功能的同時(shí)，也有效節(jié)約了使用成本。 2、軟件無線電的相關(guān)特點(diǎn) 軟件無線電技術(shù)具有眾多的優(yōu)勢(shì)，歸納起來主要有以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)： 第一，易于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的模塊化。軟件無線電技術(shù)的基本設(shè)計(jì)思想就是模塊化設(shè)計(jì)理念。利用該技術(shù)，非常容易實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)。通信系統(tǒng)的硬件平臺(tái)和電氣接口方面均嚴(yán)格遵循開放和統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，如果需要進(jìn)行維護(hù)或者提升系統(tǒng)性能，僅僅通過更換某一個(gè)模塊便可以實(shí)現(xiàn)，而不需要更新整個(gè)系統(tǒng)。 第二，全面的數(shù)字化。軟件無線電技術(shù)能夠?yàn)槲覀兲峁﹥?yōu)秀于當(dāng)前任何一個(gè)數(shù)字通信系統(tǒng)的全面數(shù)字化的通信系統(tǒng)。這主要是因?yàn)檐浖o線電技術(shù)數(shù)字化處理的重點(diǎn)便是通信系統(tǒng)的基帶信號(hào)、射頻段信號(hào)以及中頻段信號(hào)。 第三，功能的軟件化。軟件無線電技術(shù)除了必需的具有良好通用性的硬件支持平臺(tái)之外，其他的各種功能均能夠通過軟件編程的方式來實(shí)現(xiàn)。一般情況下，軟件編程可以實(shí)現(xiàn)以下這些功能，主要包括：信源編碼、解碼方式以及可編程的射頻頻段、中頻頻段、信道解調(diào)方式與信道調(diào)制方式等等。 第四，優(yōu)秀的可拓展性。軟件無線電技術(shù)具有非常優(yōu)秀的可拓展性，不管是系統(tǒng)功能的拓展，還是系統(tǒng)功能的升級(jí)，均可以非常輕松地完成。由于軟件無線電技術(shù)基于模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化的硬件支持平臺(tái)，因此在硬件方面的可拓展性不大，其優(yōu)秀的可拓展性主要體現(xiàn)在軟件方面。如果想要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)或者拓展僅僅需要對(duì)相應(yīng)的軟件進(jìn)行升級(jí)或者拓展即可，非常方便。升級(jí)和拓展軟件要比改進(jìn)和優(yōu)化硬件電路簡(jiǎn)單許多。借助于軟件工具，能夠根據(jù)實(shí)際需求來實(shí)現(xiàn)各種通信業(yè)務(wù)的拓展。