软件无线电技术在通信领域的应用探讨

　　摘要：无线通信系统往往需要通过不同的制式，通过在不同的频段进行不同的工作从而实现，因此它无法具有互通和兼容性。软件无线电技术则通过构建一个开放性的，标准化的，规模块的通用硬件平台，通过软件来实现各种功能，从而构建了新一代的无线通信系统。

　　关键词：软件无线电技术;软件无线电技术应用

　　一、软件无线电技术概要

　　1、软件无线电(Software Defined Radio，简称SDR)是一种通过硬件作为无线通信的基本平台，通过软件实现把尽可能多的无线通信及个人通信功能的现代通信技术。

　　一个典型的软件无线电平台由以下硬件组成：射频、中频、基带、信源和信令等。软件方面有可编程力强的DSP器件，灵活的通信软件对工作频率、系统带宽、调制方式、信源编码等进行编程控制等应用软件和系统软件。

　　2、软件无线电技术的特征

　　与传统的通信体制相比，软件无线电有以下几个特点：

　　(1)系统功能软件化，软件无线电将A/D变换尽量向射频端靠拢，将中频以后全部进行数字化处理，使通信功能可由软件来控制，系统的更新换代变成软件版本的升级，开发周期与费用大为降低。

　　(2)系统硬件模块化，它釆用模块化设计，不同的模块实现不同的功能，同类模块通用性好，通过更换或升级某种模块就可实现新的通信功能。

　　(3)利于相互关联，不同通信系统都基于相同标准的硬件平台，只要加载相应的软件就可完成不同电台、不同系统之间的互联。

　　(4)系统监控方便，由于软件无线电至少在中频以后进行数字化处理，通过软件，就可很方便地完宽带天线监控、系统频带调整、信道监测与自适应选择、信号波形在线编程、调制解调方式控制及信源编码与加密处理。

　　(5)充分数字化，从信源基带信号到射频信号都已尽可能实现数字化。

　　(6)完全的可编程性，通过更换程序和模块插件来适应多频段和多种工作方式。

　　(7)多种业务可以利用可编程性可以方便且低成本增加和改进无线通信的业务功能，移动性的信源终端应允许多种通信业务的接入，标准基站应具有与公共电话交换网(PSTN)互通的能力及对系统的维护能力。

　　软件无线电与软件控制无线电的区别在于软件无线电是开放并且标准化的，因此研究更加容易也更加灵活，设备具有的功能不再主要依赖系统的构架和硬件，转而开始依赖软件环境，通过改变软件来改变功能，使得系统、功能的升级或是不同系统间的兼容变得更加简单，升级换代所需要的时间大大缩短。而数字无线电主要依赖于硬件和系统结构的发展，使得环境更加封闭，不利于推广交流，一旦出现问题，需要花费相当多的人力、物力以及时间。

　　二、软件无线电技术应用

　　软件无线电技术可以使产品的硬件大大简化，可靠性大大提高，成本更低廉;其升级、维护、操作都尽可能的在软件上实现，大大节省了人工开支和提高了工作效率。由于软件开发成本低，降低了更新换代的成本，新技术产品的开发也逐步从硬件转到软件上来。

　　1、软件无线电技术在雷达上的应用

　　不同单位、不同作战设备工作方向不同，使用的雷达也不同，而不同的雷达对于信号、载波、频宽、解码等都有不同的要求，如果能使用软件无线电，则可以大大降低后勤部门的补给压力，同时一旦被解密，也可以通过更换软件的方式保护数据和通信的正常交流。

　　2、软件无线电技术在卫星通信上的应用

　　卫星通信的覆盖范围广，技术更加先进。但由于多采用复杂、种类繁多的硬件，使得其维护的成本高，而且效率低，不能很好的适应现代高科技的发展步伐和适应社会日益多元化的的通信需求。而软件无线电技术则可以小型模块化，把一个大而复杂的整体拆分成多个小型化、模块化的系统，降低维护成本，发现和解决问题更加快速。

　　3、軟件无线电技术在4G上的应用

　　移动通信领域更新换代速度越来越快，目前为止已经应用第四代移动通信技术。在第四代移动通信的发展中面临与第二代及第三代移动通信兼容的问题。假如仍然采用以前以硬件为中心来改造通信系统，则会面临通信标准很难运用、成本太大、灵活性差、客户体验衔接差等问题。如果可以利用软件无线电技术来更新或改进通信技术，则可以使系统的实用性和灵活性大大增强，并与第二代及第三代移动通信兼容性增强。

　　4、软件无线电技术在住宅小区中的应用

　　城市住宅小区是由一栋栋紧挨的高楼组成的，里面配套了健身场所，超市，饭店，停车场等设施。所以小区的管理和运营就尤其重要。采用软件无线电技术对小区大门，停车场，水电设施进行全方位监控;对小区无线网络信号全覆盖;住户的大门都安装上应用软件无线电技术的脸部识别报警系统。采用这样的软件无线电技术解决了目前有线监控设备、有线网络设备的安装所占用宝贵的空间资源，同时也方便后续设备升级维护，和小区高效管理。

　　三、软件无线电技术的发展趋势

　　1、软件无线电技术可以提高产业间的大规模合作，软件无线电技术标准兼容性更好，可以形成一套国际通用的软件无线电使用管理标准。

　　2、具有更加有市场前景的新型应用，比如新型网络教育、移动终端的接入及应用、APP应用的灵活上传及下载等。

　　3、软件无线电的软件技术可以提高自适应频谱管理。

　　4、软件无线电将更多的向物理空间上的延伸，更加智能化。比如人工智能洗衣机，智能化手机等。这将改变目前这些行业的盈利模式和运作方式，所以未来这些企业将更多的在软件上投入研发资金，在软件无线电技术中寻找属于自己的核心技术。

　　软件无线拥有的开放、标准、灵活、更新速度无可比拟，推动了移动通信的迅猛发展，因此势必会吸引越来越多的产业去发展、吸收、和应用。而软件无线电技术的下一代认知无线电也已开始推广。当一个产业由硬件发展转向软件发展时，发展与推广的速度就将获得大大的提升，我们需要把握和享受新技术在生活中带给我们的方便，同时不断积极进取，不断创新。

　　参考文献

　　[1]王军，李少谦.认知无线电：原理、技术与发展趋势[J].中兴通讯技术，2007(3).

　　[2]郭彩丽等.认知无线电关键技术及应用的研究现状[J].电信科学，2006(8)：50-55.

　　[3]鲁艳玲，徐立勤，吴志忠.软件无线电结构模型及关键实现技术[J].数字通信，2000(1).

　　[4]马建仓，牛奕龙，陈海洋.盲信号处理[M].国防工业出版社，2006.

　　[5]刘云学.认知无线电中的频谱感知技术研究[D].山东大学，2009

　　推荐阅读：《软件工程师》 征稿对象：各大院校IT相关专业、科研单位及培训机构的师生。从事企事业单位信息管理及IT相关行业的专业人员等。

期刊VIP网，您身边的高端学术顾问

文章名称： 软件无线电技术在通信领域的应用探讨

文章地址： http://www.qikanvip.com/ruanjiankaifa/47089.html