【它與無線通信都有哪些關(guān)聯(lián) 軟件無線電原理與應(yīng)用】 軟件無線電(軟件定義無線電 Software Defined Radio , SDR)這個(gè)術(shù)語有人認(rèn)為是最早源于美軍在解決海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中多國(guó)部隊(duì)各軍種在聯(lián)合作戰(zhàn)時(shí)期針對(duì)互聯(lián)互通問題提出來的一個(gè)概念 , 但是在實(shí)際出現(xiàn)上 , 這一概念的提出卻是在最早的 1984 年 , E-System 公司 , 也就是現(xiàn)在的雷神 , 當(dāng)時(shí)在一份公司的新聞稿里創(chuàng)造了“軟件無線電”一詞 。它提到了一個(gè)數(shù)字基帶接收機(jī)原型 , 配備了處理器陣列 , 處理寬帶信號(hào)的干擾消除和解調(diào)的自適應(yīng)濾波 。

1992 年 , MITRE 公司的 JEO MI-TOLA 首次提出軟件無線電(SDR)的概念 。理想的軟件無線電實(shí)現(xiàn)應(yīng)當(dāng)是從天線接收到射頻信號(hào)以后 , 剩下所有的工作都交由軟件操作完成 , 它是基于軟件定義的無線通信協(xié)議而非硬件來解決包括軟件上下變頻、模擬和數(shù)字信號(hào)之間的相互轉(zhuǎn)換、基帶信號(hào)處理、高層協(xié)議及應(yīng)用等等 。
20 世紀(jì) 90 年代 , 軟件無線電概念的出現(xiàn) , 是為了適應(yīng)多種數(shù)字無線通信標(biāo)準(zhǔn)而提出的 , 當(dāng)時(shí)每一種制式對(duì)其手機(jī)都有不同的要求 , 不同制式間的手機(jī)無法互連互通 , 為了解決這個(gè)問題 , 軟件無線電方案提出將 2MHz~2000MHz 的空中信號(hào)全部收下來進(jìn)行抽樣、量化 , 轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)用軟件處理 , 從而讓任何一種無線通信制式都能在軟件無線電技術(shù)的支持下得到兼容 。
軟件無線電利用了軟件來操控傳統(tǒng)“純硬件電路”的無線通信技術(shù) , 它最大的價(jià)值在于打破了傳統(tǒng)通信功能依賴硬件發(fā)展的格局 。它的關(guān)鍵思想便是構(gòu)造一個(gè)具有開放性、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的通用硬件平臺(tái) , 將各種功能 , 包括如工作頻段、調(diào)制解調(diào)類型、數(shù)據(jù)格式、加密模式、通信協(xié)議等 , 用軟件來完成 , 并使寬帶 A/D 和 D/A 轉(zhuǎn)換器盡可能靠近天線 , 以研制出具有高度靈活性、開放性的新一代無線通信系統(tǒng) 。

最初的理想化軟件無線電 , 是從天線接收到射頻信號(hào)以后 , 剩下所有的工作都交由軟件操作完成 。在基于此思想的無線電設(shè)備便具有了功能重構(gòu)性與軟件可配置性 。理想的軟件無線電架構(gòu)思想將 ADC 轉(zhuǎn)換器放置在模擬子系統(tǒng)的靠近天線位置 , 最大程度上實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)的數(shù)字化 , 由數(shù)字信號(hào)處理芯片完成載波的分離、變頻、信源編碼、調(diào)制解調(diào)、帶通濾波、信道加密等 。
如今 , 為了實(shí)現(xiàn)理想化 SDR 的目標(biāo) , 人們還需要面臨各種巨大挑戰(zhàn) , 包括體系結(jié)構(gòu)、寬帶可編程、可配置的射頻和中頻技術(shù)等等 , 而在移動(dòng)通信系統(tǒng)上 , 全球衍生出了多種標(biāo)準(zhǔn) , 包括歐洲的 WCDMA、北美的 cdma2000 和中國(guó)的 TD-SCDMA 等為代表的系列標(biāo)準(zhǔn) , 而在這些軟件定義無線電方案中 , 以中國(guó)的 TD-SCDMA 標(biāo)準(zhǔn)由于其特性 , 更容易與軟件定義無線電方案相結(jié)合 。因?yàn)?TD-SCDMA 是唯一明確將智能天線和高速數(shù)字調(diào)制技術(shù)設(shè)計(jì)在標(biāo)準(zhǔn)中 , 明確用軟件無線電技術(shù)來實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn) 。同時(shí) TD-SCDMA 技術(shù)用 SDR 來實(shí)現(xiàn)相對(duì)也比較方便 。
當(dāng)然 , 理想化軟件定義無線電是一個(gè)系統(tǒng)和體系 , 要求它擁有可重新編程和可重構(gòu)的能力 , 能夠讓設(shè)備適用多種標(biāo)準(zhǔn)、多個(gè)頻帶和多種業(yè)務(wù)功能實(shí)現(xiàn) , 而不僅僅是使用可編程器件來實(shí)現(xiàn)基帶數(shù)字信號(hào)處理 , 還將對(duì)射頻及中頻的模擬電路進(jìn)行編程和重構(gòu) 。當(dāng)然 , 在如今的實(shí)際應(yīng)用上 , 純粹的理想化的軟件無線電概念仍然沒有在實(shí)際產(chǎn)品上得到廣泛的應(yīng)用 , 但是卻已經(jīng)被定義為今后無線通信極有可能發(fā)展的方向 , 但是直到現(xiàn)在 , 發(fā)展技術(shù)水平仍然還達(dá)不到理想的軟件無線電概念 。
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