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軟件無線電應(yīng)用于通信系統(tǒng)中的優(yōu)勢

理想的軟件無線電系統(tǒng)可以有效減少模擬處理的環(huán)節(jié)，接收端的天線在接受信號之后，通過調(diào)制和變頻程序即可進行編碼，整個通信過程使用與無線電工程中的任何領(lǐng)域，具有廣泛的應(yīng)用優(yōu)勢，相比于其他類型的無線電通信技術(shù)，應(yīng)用于通信系統(tǒng)中的軟件無線電具有以下顯著的優(yōu)勢：

（一）實現(xiàn)通信系統(tǒng)的功能模塊化

功能模塊化是軟件無線電技術(shù)的設(shè)計理念，對通信系統(tǒng)的各個功能進行系統(tǒng)化的模塊設(shè)計，可以方便對整個通信系統(tǒng)進行管理，應(yīng)用軟件無線電技術(shù)的整個通信系統(tǒng)硬件平臺實行統(tǒng)一標準，并且遵循開放性的設(shè)計原則，在需要對系統(tǒng)進行維護或者性能提升時，可以通過單獨模塊的更換實現(xiàn)，減輕了通信人員的工作壓力，也降低了通信系統(tǒng)建設(shè)的投資。

（二）有利于通信系統(tǒng)的靈活重構(gòu)

軟件無線電技術(shù)是全面數(shù)字化的系統(tǒng)，整個系統(tǒng)的工作重點是以數(shù)字化的處理方式對天線周圍多頻段的信息進行處理，軟件化的功能增強了通信系統(tǒng)的靈活性。在通信技術(shù)日新月異的當(dāng)今時代，通信技術(shù)和通信設(shè)備在不斷更新，軟件無線電系統(tǒng)的寬頻處理方式依托于原有的硬件設(shè)備，具有極強的兼容性，以功能性的軟件實現(xiàn)對信息的編程，有助于通信系統(tǒng)的靈活重構(gòu)。

在通信系統(tǒng)中應(yīng)用軟件無線電技術(shù)的幾個核心技術(shù)

目前在通信系統(tǒng)中成功應(yīng)用軟件無線電技術(shù)的例子大多數(shù)是軍事方面，總結(jié)使用過程中的成功經(jīng)驗可以有助于軟件無線電技術(shù)的推廣，使軟件無線電技術(shù)在民用通信行業(yè)中也發(fā)揮出應(yīng)有的作用，在目前GSM和WCDMA網(wǎng)絡(luò)并行的通信時代，以現(xiàn)有硬件為基礎(chǔ)借助軟件的編程作用實現(xiàn)頻譜之間的兼容，具有廣闊的應(yīng)用前景。

（一）覆蓋多頻段的天線技術(shù)

軟件無線電技術(shù)以天線完成對信號的收集，因此對天線的安裝要求比較高，天線需要全面覆蓋周圍的信息通信區(qū)域，具有比較大的信息接受范圍，從天線頻段上來說，要求天線的覆蓋頻段為2-2000MHz，實際上，就目前的技術(shù)水平，無法研究出這種全頻段的天線，因此在實際應(yīng)用中軟件無線電系統(tǒng)所采用的天線只需覆蓋關(guān)鍵的頻段窗口，采用組合式的多頻段方式即可完成使用要求。

（二）提升寬帶的模/數(shù)性能

決定寬帶模/數(shù)性能的主要因素是對信息進行采樣的速率，以及采樣的位數(shù)，采樣的速率由信號的帶寬決定，采樣的位數(shù)則需要滿足信號動態(tài)變化過程中的精度要求，目前使用的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器不能同時滿足速率和采樣位數(shù)的要求，在進行信息采集時，可以通過多個采樣電路串聯(lián)的方式，將量化的采樣速度降低，從而實現(xiàn)提高采樣分辨率的目的。

（三）完成降噪任務(wù)的射頻前端

在信號采集之后，并不能直接對信號進行數(shù)字化處理，需要以射頻前端對信號進行預(yù)處理，包括噪聲的處理，以濾波和混頻為手段，對信號進行增益控制，增大信號的輸出功率，射頻前段需要有比較高的工作頻率和工作帶寬，該模塊在信號格式上應(yīng)該與后續(xù)的A/D/A模塊匹配，以順利完成后續(xù)的數(shù)字化處理任務(wù)。

（四）實現(xiàn)中頻信號轉(zhuǎn)換的A/D/A轉(zhuǎn)換器

中頻信號的轉(zhuǎn)換任務(wù)由A/D/A轉(zhuǎn)換器完成，在模/數(shù)轉(zhuǎn)換的過程中，要求整個系統(tǒng)能夠高速完成信號的處理任務(wù)，以高采樣率以及高帶寬基礎(chǔ)，實現(xiàn)信號的動態(tài)調(diào)制，有效降低信號的信噪比。轉(zhuǎn)換器完成數(shù)據(jù)的處理之后，將把信息以帶代碼的形式傳送到DSP處理器中，為信息的編程提供基礎(chǔ)。

（五）對數(shù)字信號進行處理的DSP處理器

高速的DSP芯片是軟件無線電通信技術(shù)的核心，是針對通信過程中不同頻段的信息進行處理的部件，通過離散時間點的運算方式進行數(shù)據(jù)的處理，從可選擇的業(yè)務(wù)波段中選擇一個合適的波段，建立中等帶寬的用戶通信渠道，并將處理后的信號轉(zhuǎn)換到該通道上，最終完成通信任務(wù)。四、軟件無線電技術(shù)的發(fā)展前景在對軟件無線電技術(shù)進行研究的過程中，對SDR功能呢個的擴展研究發(fā)現(xiàn)，可以對天線周圍的電磁環(huán)境進行感知，以無線電語言和通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)只能交流，并對交流的數(shù)據(jù)進行及時的傳輸，使通信系統(tǒng)中的無線電參數(shù)與環(huán)境參數(shù)高度匹配，實現(xiàn)通信系統(tǒng)可靠性的有效提升，以及對頻譜帶寬的有效利用，這就是認知無線電技術(shù)（CR）。

區(qū)別于SDR強調(diào)以軟件對信號進行編程的形式，CR注重?zé)o線電系統(tǒng)對環(huán)境的感知，并根據(jù)對環(huán)境的感知進行工作狀態(tài)的微調(diào)，以目標推理和高層規(guī)劃為基礎(chǔ)展開通信業(yè)務(wù)方式，也使CR被稱為智能無線電。CR技術(shù)被認為是通信行業(yè)中無線通信技術(shù)的“下一件大事”，目前也已經(jīng)受到了廣大研究者的普遍關(guān)注，但是技術(shù)上尚存在一定的欠缺，如頻譜以及路由器的選擇技術(shù)，以及提高頻譜利用率的有效方式等。

結(jié)語

軟件無線電具有極強的開放性，符合未來通信技術(shù)的發(fā)展趨勢，是現(xiàn)代的通信技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，相比于傳統(tǒng)的無線通信技術(shù)具有明顯的優(yōu)越性，無論是在軍事領(lǐng)域還是民用領(lǐng)域都有廣闊的應(yīng)用前景。軟件無線電的發(fā)展客觀上帶動著認知無線電技術(shù)的進步，認知無線電技術(shù)尚存在不少的缺陷，相關(guān)的研究人員應(yīng)該積極努力，為未來的無線通信技術(shù)注入了新的活力。

作者：李玲單位：云南省無線電監(jiān)測中心