软件无线电及其在军事中的应用

　　软件无线电在军事通信中的应用

　　软件无线电这个术语最早是美军为了解决海湾战争中多国部队各军种进行联合作战时所遇到的互通互联互操作问题而提出来的一个新概念。因为以往的军事通信装备无论是工作频段，还是信息传输格式或者是通信体制，陆、海、空三军均各自为政，互不兼容，导致在联合作战时各军种间无法进行快速沟通、互传信息情报，结果是名义上的联合作战，而实际上只是各军种的简单参与，完全形成不了真正意义上的“联合”，为了解决上述问题，1995年美国国防高级研究设计局(DARPA)提出了SPEAKeasy计划，称之为“易通话”计划。该计划的最终目的是开发一种能适应联合作战要求的三军统一的多频段、多模式电台即MBMMR(Multi-Band Multi-Mode Radio)电台。MBMMR电台不仅能与常规的HF、VHF、UHF电台通信，而且还能与SINC-GARS、Have-QuickⅡ跳频电台以及卫星通信终端、Link11数据链终端、EPLRS设备等非常规通信装备进行话音通信和数据或视频传输，同时还能接入民用蜂窝系统，而且还具备GPS定位和定时同步功能。MBMMR电台的组成框图如图2所示。

　　对于接收过程，首先通过接收信道进行频率变换，把射频信号变换为中频信号，然后进行A/D采样，把模拟信号变换为数字信号。高采样率的数字信号首先经过预处理，根据所接收的信号带宽进行抽取滤波，并形成正交基带信号，然后送到波形处理器进行解调，得到话音或数据、视频信息。通过波形处理器得到的解调数据并不马上送到人机接口单元进行监听或显示，而是首先经过信息安全性检测。信息安全监控单元的作用主要是进行信息加密和解密，并进行身份合法性9鉴定，以确保信息安全。发射过程与接收过程正好相反。另外，这种多频段多模式电台除了完成一般的通信电台的功能外，还可以用作无线网关，即在两个不同制式的电台之间起到制式转换的作用。例如Have-Quick电台与Link11终端用户之间的通信就可以通过MBMMR电台来实现。它首先把Have-Quick的信号接收下来进行解调后，再重新按Link11的波形要求调制到Link11终端用户的频率上，并发射出处，反之亦然。

　　软件无线电在电子战中的应用

　　软件无线电的概念虽然最早是从通信领域产生并迅速发展起来的，而且目前的研究热点也在通信领域，但是软件无线电这种新概念、新思想及其逐步形成的新理论、新技术在电子战中也有广阔的应用前景。电子战的最主要的特点是频段宽(几乎覆盖整个无线频段)，待处理的信号的种类多，而且是处于被动接收的条件下工作。而且目前的电子战系统往往都是在已知或者在事先假设的几种信号样式下进行工作的，一旦目标信号特征或通信方式发生变化，该系统就无能为力，必须研制开发新的电子站系统来适应这种变化，带来的后果不仅仅是提高了装备费用，而且往往会失误战机。所以，研究开发一种工作频段宽，波形适应能力强，可扩展性好，既能适应通信信号，也能适应雷达信号，还能适应导航和敌我识别信号的综合电子战系统是现代信息战争的必然要求，软件无线电是解决这一问题的最佳技术途径。

　　软件化电子侦查接收机

　　所谓软件化电子侦察接收机是指基于软件无线电原理而实现的用于对目标信号进行分析识别、特征提取和参数测量，对通信信号还能解调信息的电子战侦察分析接收机。这种接收机不仅能对各种通信信号(包括卫星通信信号、遥控遥测信号)进行侦察分析，也能对雷达信号、导航信号或者是敌我识别信号进行侦察分析，是一种多频段、多模式、多功能的电子接收机。这种接收机对波形的适应性要求很高，对信号分析处理的功能要求更强，而且频带要求也更宽。其组成框图如图3。

　　图中A/D之前的分频段天线、模拟前端电路、模拟中频变换电路都是为了适应宽频带的要求而设置的模拟信号处理环节。0.1MHz~60GHz如此宽的频段用一个通道来实现显然是非常困难的，所以在图中的模拟处理环节画出了多个通道(多个一中频)以对应不同的频段，如0.1MHz~2000MHz，2GHz~4GHz，4GHz~8GHz，8GHz~16GHz，16GHz~30GHz，30GHz~60GHz。空中电磁信号通过天线感应形成电压被送到模拟前端电路进行滤波、放大和混频，被变换为一中频信号。一中频信号的中频频率将根据不同的频段选取不同的频率值，以能较好地满足互调抑制、中频抑制、镜像抑制等要求。不同的一中频信号再经过中频变换模块变换为统一的二中频信号。二中频之频率为固定值，二中频信号被放大到足够电平后，送到高速A/D进行采样数字化，高速A/D数据再送到后续的正交数字下变频单元，进行正交变换和采样率变换，得到与信号带宽相适应的正交低速率的数字信号，以便与后续的DSP进行信号特征的提取与分析识别和参数测量，对通信信号则可进行解调侦收。

　　这种基于软件无线电原理的电子战侦察接收机，不仅具有广泛的波形适应性，信号带宽适应性，而且具有很强的功能扩展性，而这种适应能力或可扩展性完全都是建立在同一硬件平台上，通过加载不同的分析处理软件来完成的。所以，这种软件化电子战侦察接收机将是未来综合电子战的发展方向。