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通信技術(shù)的迅速發(fā)展，一方面使通信產(chǎn)品的生存周期縮短，開發(fā)費用上升；另一方面，新老通信體制共存，各種通信系統(tǒng)之間的互聯(lián)變得更加復(fù)雜和困難，這在軍事通信中尤為突出。近幾年來，數(shù)字信號處理技術(shù)不斷成熟，Ａ／Ｄ、ＤＳＰ器件的性能也越來越好，就是在這樣的背景下，軟件無線電技術(shù)應(yīng)運而生。
軟件無線電是１９９２年美國首次提出的一種實現(xiàn)無線通信的新的體系結(jié)構(gòu)。它是一種用軟件來實現(xiàn)物理層連接的無線通信設(shè)計，其基本概念是把硬件作為無線通信的基本平臺，把盡可能多的無線通信及個人通信功能用軟件實現(xiàn)。這樣，無線通信新系統(tǒng)、新產(chǎn)品的開發(fā)將逐步轉(zhuǎn)到軟件的開發(fā)上來，而無線通信產(chǎn)品的價值也將越來越多地體現(xiàn)在軟件上，這是無線通信領(lǐng)域繼固定到移動、模擬到數(shù)字之后的第三次革命。
軟件無線電的主要優(yōu)點是它的靈活性。在軟件無線電中，諸如信道帶寬、調(diào)制以及編碼等都可以動態(tài)地調(diào)整，以適應(yīng)不同的標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)荷以及用戶需求的變化。目前軟件無線電設(shè)計有兩類：軟件定義無線電ＳＤＲ，能夠控制和配置處理單元；軟件無線電ＳＷＲ，事實上由軟件本身來完成信號的處理。倘若能為軟件控制設(shè)置必要的接口，ＳＤＲ就可以應(yīng)用ＦＰＧＡ等技術(shù)。ＳＷＲ則不需要使用這類器件，而是通過在面向應(yīng)用程序級的軟件標(biāo)準(zhǔn)組件對象中進(jìn)行信號處理，來增大靈活性。以當(dāng)前的技術(shù)，前者更適于低層次應(yīng)用，而后者則能夠通過下載新軟件的方式，對一個無線器件進(jìn)行升級以適應(yīng)新標(biāo)準(zhǔn)的要求。ＳＷＲ具有這種潛能，是因為它所有的功能處理全部用軟件實現(xiàn)，而不會局限于某種特殊的處理單元。
在未來移動通信中，軟件無線電將改變傳統(tǒng)的觀念，給移動通信的軟件化、智能化、通用化、個人化和兼容性帶來深遠(yuǎn)的影響，并將在本世紀(jì)形成和計算機及程控交換機相當(dāng)?shù)木薮螽a(chǎn)業(yè)。
軟件無線電技術(shù)分析
軟件無線電技術(shù)是最近幾年提出的一種實現(xiàn)無線通信的新體系結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)無線電系統(tǒng)相比，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大不相同。
對于傳統(tǒng)的模擬無線電系統(tǒng)，其射頻部分、上下變頻、濾波及基帶處理全部采用模擬方式，某個頻段、某種調(diào)制方式的通信系統(tǒng)都對應(yīng)于專門的硬件結(jié)構(gòu)。隨后發(fā)展起來的數(shù)字無線電系統(tǒng)是將低頻部分采用數(shù)字電路，如本振用數(shù)字頻率合成器、信源編譯碼和調(diào)制解調(diào)由專用芯片完成，等等，而其射頻部分和中頻部分仍離不開模擬電路。與傳統(tǒng)無線電系統(tǒng)相比，軟件無線電系統(tǒng)的ＡＤ、ＤＡ變換移到了中頻并盡可能地靠近射頻端，對整個系統(tǒng)頻帶進(jìn)行采樣，即從中頻 甚至射頻 開始就進(jìn)行數(shù)字化處理，這是軟件無線電的一個突出特點。乍看起來，軟件無線電好象只是數(shù)字無線電的進(jìn)一步發(fā)展，事實上兩者有著本質(zhì)的區(qū)別。數(shù)字無線電采用專門的數(shù)字電路，實現(xiàn)單一的通信功能，無可編程性可言。而軟件無線電的關(guān)鍵步驟是以可編程能力強的ＤＳＰ器件代替專用的數(shù)字電路，使系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)與功能相對獨立，這樣就可以基于一相對通用的硬件平臺，通過軟件實現(xiàn)不同的通信功能，并可對工作頻率、系統(tǒng)頻寬、調(diào)制方式、信源編碼等進(jìn)行編程控制，系統(tǒng)靈活性大大增強。
軟件無線電技術(shù)將模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的硬件功能單元通過一個通用的硬件平臺連接起來，并且能夠通過軟件加載實現(xiàn)各種無線通信系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。這樣，無線通信新系統(tǒng)、新產(chǎn)品的開發(fā)將逐步轉(zhuǎn)到軟件上來，而無線通信產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值將越來越多地體現(xiàn)在軟件上。軟件無線電技術(shù)可在通用芯片上用軟件實現(xiàn)專用芯片的功能，并已經(jīng)在ＴＤ－ＳＣＤＭＡ系統(tǒng)中的智能天線、聯(lián)合檢測等技術(shù)中得到了實際的應(yīng)用。經(jīng)過仿真和現(xiàn)場測試，軟件無線電技術(shù)的優(yōu)勢已經(jīng)得到了充分的體現(xiàn)。軟件無線電技術(shù)的使用將會給系統(tǒng)帶來以下好處：
· 可克服微電子技術(shù)的不足
· 系統(tǒng)增加功能通過軟件升級來實現(xiàn)
· 減少用戶設(shè)備費用支出
· 可支持多種通信體制并存
· 便于技術(shù)進(jìn)步和標(biāo)準(zhǔn)升級
總之，軟件無線電可以充分利用數(shù)字化射頻信號中的大量信息，評估傳輸質(zhì)量，分析信道特點，實施采用最佳接入模式，靈活分配無線資源，實現(xiàn)移動通信系統(tǒng)的動態(tài)管理和多種３Ｇ移動通信標(biāo)準(zhǔn)（主要是ＣＤＭＡ２０００，ＷＣＤＭＡ和ＴＤ－ＳＣＤＭＡ）的優(yōu)化，使得已經(jīng)十分龐大的移動通信標(biāo)準(zhǔn)族變得更加的繁雜。從近期發(fā)展上看，軟件無線電技術(shù)可以解決不同標(biāo)準(zhǔn)的兼容性，為實現(xiàn)全球漫游提供方便；從長遠(yuǎn)發(fā)展上看，軟件無線電發(fā)展的目標(biāo)是實現(xiàn)可以根據(jù)無線電環(huán)境的變化而自適應(yīng)的配置收發(fā)信機的數(shù)據(jù)速率，調(diào)制解調(diào)方式，信道編譯碼方式，調(diào)整信道頻率、帶寬以及無線接入方式的智能化，從而更加充分的利用頻譜資源，在滿足用戶ＱｏＳ要求的基礎(chǔ)上使系統(tǒng)容量達(dá)到最大。
軟件無線電技術(shù)已成功的應(yīng)用于ＴＤ－ＳＣＤＭＡ系統(tǒng)，該項技術(shù)的成熟性和可應(yīng)用性是毋庸置疑的。
軟件無線電技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)成本的影響
基于軟件無線電的實現(xiàn)已經(jīng)成為ＴＤ－ＳＣＤＭＡ的一大優(yōu)勢，同時還將對降低無線網(wǎng)絡(luò)成本起到很大的作用，這主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
⑴軟件無線電具有很強的靈活性，若系統(tǒng)需要增加功能或進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)升級等均可通過軟件升級來實現(xiàn)，無需額外增加或修改系統(tǒng)硬件設(shè)備，可減少設(shè)備費用的開支，因而大大降低了整個網(wǎng)絡(luò)的成本。
⑵由于軟件無線電具有通用性強等優(yōu)點，使得無需額外增加設(shè)備即可支持多種通信體制的并存，從而降低整個網(wǎng)絡(luò)的成本。
⑶軟件無線電使得先進(jìn)技術(shù)迅速進(jìn)入市場成為可能。現(xiàn)有的無線通信系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于數(shù)字通信，這在很大程度上是由于時間和經(jīng)費的問題，包括配置底層的基礎(chǔ)設(shè)備來完成特殊的空中標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置。因為資金投入很大，不可能經(jīng)常對設(shè)備升級，因此新技術(shù)應(yīng)用大約會滯后１０年。而軟件無線電通過安裝新軟件進(jìn)行技術(shù)升級，比配置新硬件更迅速、更廉價，使得數(shù)字通信的先進(jìn)技術(shù)在投入最少的情況下最快地進(jìn)入市場成為可能。
----《通信世界報》
