软件无线电系统(software Defined Radio) 是指用软件控制、数字信号处理的方式,来完成传统模拟无线电功能的系统。随着电子技术的迅猛发展,无线电通信经历了模拟体制,数字体制,正朝着软件无线电的方向发展。软件无线电是90年代为了解决美国军方各种通信的互连互通,使军种、兵种之间实现抗干扰、高保密的要求而出现的,其核心是尽量使A/D和D/A变换模块靠近天线,在构筑一个开放性的、模块化的硬件平台的基础上,通过软件来实现各种功能。
由于软件无线电省去了大量的模拟电路,所以它可以使通信设备的性能提高,体积,重量和成本等大大降低。同时利用软件编程实现的各种功能使得通信设备更加灵活。并可以在后续的运行中不断增加新的功能。
软件无线电的应用领域包括:
* **通信 * 三代蜂窝基站
* 卫星地面站 * 无线测试和测量
* 扩频通信 * 智慧天线
1 软件无线电原理概述
软件无线电摆脱了面向某种或几种用途的设计思想,通过模块化、标准化的通用硬件设计,把通信功能从完全依赖于硬件的状态下解放出来。对于软件无线电系统,理论上应该是在系统中除了天线,高频放大,喇叭,ADC/DAC以及相应的滤波电路(抗混叠滤波以及波形滤波器)以外,完全由数字信号处理的形式完成。在目前的大部分系统中,接收端从天线上下来的信号需要经过模拟下变频滤波至中频70MHz或者更低,然后采用65MHz/70MHz的采样率进行A/D变换,再由数字下变频模块(Digital Down Conversion)将数字化的中频信号下变频至基带。数字下变频的方法一般是与本地的数控正交振荡器混频,得到I&Q正交信号,然后在数字信号内,进行多次滤波,抽样等处理。之后还可以根据需要进行相应的编码解码处理,还原出相应的原始信号,送给显示、记录等模块。
一个典型的软件无线电系统框图如图1所示。