软件无线电的介绍和在移动通信中的应用说明

　　随着数字技术和微电子技术的迅速发展，数字信号处理器（DSP）等通用可编程器件的运算能力成倍提高，而价格却显著下降，现代无线电系统越来越多的功能可以由软件实现，因此产生了软件无线电。软件无线电的核心思想是将宽带模／数（A ／D）及数／模（D／A）变换器尽可能靠近射频天线，并尽可能用软件实现无线电功能。

　　1.软件无线电的起源

　　软件无线电起源于美国国防部的易通话（speakeasy）战术通信系统计划。1990年8月，美国国防部与Hazeltine公司签订了430万美元的合同，开始易通话无线电系统第一阶段的研制工作。其主要目标是研制三军通用的多频段多功能无线电台（MBMMR），工作频段2～2000MHz，能兼容现有15种主要军用电台，同时与其中4种电台通信。这项计划已于1997年完成，并装备部队，最终将取代军队所有的传统电台。

　　2.软件无线电的体系结构

　　传统的标准通信模式是源编码、信道编码、信道（加上噪声、干扰、失真）传输、信道解码和源解码。标准软件无线电采用基于标准虚拟机环境（VME）的硬件结构，将射频（RF）、中频（IF）、基带和比特流部分组装在一个VME系统中，完成无线系统的基本功能，用工作站将用户接口、研究工具、开发工具和本地信源编码／解码等集成在一起，提供对系统的软件支持。天线、VME分系统和工作站构成一个完整的软件无线电体系结构。软件无线电的天线跨多个频段，形式统一，损耗低。射频部分完成输出功率的产生及前置放大，将射频信号转换成标准中频信号，或将标准中频信号转换成射频信号，该标准中频信号适合A／D和D／A转换。中频部分完成中频信号与已调基带信号之间的变换（接收和发射），它的主要功能是频率变换和滤波。基带信号处理部分把数据流变换成适合信道传输的基带信号和解调基带信号（含定时恢复），包括针对非线性信道的预失真、栅格编码和软判决参数估计等。比特流部分采用数字方式复接和分接多个用户的比特流，这些比特流经过信源编码，包括前向纠错码FEC（如比特交织、分组或卷积编码、ARQ等）帧定时、比特填充、无线链路加密等，它还具备信令、控制、运营、管理和维护等功能。软件无线电硬件采用模块化结构宽带A／D和D／A及高速DSP，建立VME公共硬件平台，支持并行、流水线及异种多处理机。软件采用基于OSI参考模型的分层软件体系，支持开放式的模块化设计。灵活应用软件无线电的基本硬软件模块，可使软件无线电设备对传播条件具有多种自适应能力（包括频率、功率、速率及多径分集等），多种抗干扰能力（包括自适应天线调零、自适应干扰抵消、扩频及跳频等），灵活可变的多址方式（包括FDMA、TDMA、CDMA、SDMA及其混合等），用户需要的多种业务（包括话音、传真、数据及图象等）及多种组网与接口能力等。