设计通用的软件无线电平台

今天的软件无线电技术与1984年E-Systems实验室刚刚发明软件无线电(SDR)术语时相比已经有了天壤之别。直到最近这种技术主要还是由无线电发烧友和部队在使用。

然而，今天的软件无线电在无线通信发展中已经是优先考虑的对象，并得到了许多国际和国家项目以及诸如无线创新论坛、法国CONTACT计划、意大利Forza NEC战场指挥系统、ESSOR、EULER、美国军队联合作战无线电系统(JTRS)等组织机构的大力支持。

许多专家相信软件无线电技术将成为电信市场的新标准。许多成功使用软件无线电和认知无线电设备的商用项目已经实现。例子包括通信设备制造商哈里斯和阿尔卡特朗讯；硬件网状网开发商和集成商Firetide；在无线网络中成功实现认知无线电的新创企业xG Technology；通用软件无线电平台开发商Promwad Innovation公司(独立电子设计中心)的诸多项目。

对软件无线电感兴趣背后的原因

这种快速变化背后的原因有多个方面。主要原因是一些重要的电信设备制造商和消费者的兴趣，因为推出具有软件无线电功能的设备有助于他们提高效率、降低升级成本和材料成本并缩短引入新通信标准的时间。

另外一个因素是现代基本单元的发展：提供高速和良好动态性能的ADC/DAC，具有可编程特性的多标准宽带收发器，集成有专用加速器的高性能通信处理器等。

遗憾的是，俄罗斯的软件无线电产品市场由于其特殊性而关闭了。工程师和技术专家很难找到有关这个主题的新信息，这是为何对新开发的任何数据特别感兴趣的原因。例如，Promwad Innovation公司在这方面有许多宝贵的经验。2011年，Promwad专家们启动了一个项目，打算为俄罗斯市场设计相当独特的产品——用于多标 准无线通信设备开发的开放软件无线电平台(如下图1所示)。本文将讨论这个特殊的产品。

开放的软件无线电平台

这个项目的特殊性表现在哪里呢？首先，对开发人员来说特别开放。这是其他公司可以 使用所供软件和自己的开发成果在它之上搭建自己产品的一个平台。这个平台可以用于开发符合DVB-T、DVB-T2(470-862MHz)的发射器；符 合802.22 (470–862 MHz)、LTE (791–862 MHz, 1710–1880 MHz, 1710-1880 MHz和 2.5–2.7 GHz)标准的接入点和基站；教育机构中的雷达站、调试与实验室设备等。

从开发者的角度看，先进的软件无线 电平台基本上是一个完全可配置的系统，包括天线、带最少数量模拟高频元件、低功耗和理想情况下无限频率范围的数字处理单元。这种架构化解决方案允许开发人 员根据待解决的问题改造和定制设备，删除不必要的单元和增加必要的单元。在这种情况下，所有工作将专注于改善软件，硬件则保持不变。

从用户角度看，软件无线电平台是一种多标准设备，能够通过最少的设置在任何网络中工作，并且无需用户的帮助。开发人员和用户的利益在多标准设备中趋于一致。这种设备可以在不同通信网络中工作，并能以编程方式改变各种特性，从射频参数到支持的通信标准和协议。

在开发能够满足所有标准的设备时，Promwad开发人员必须面对在平台性能和成本之间找到平衡点的问题。问题是，设备的所选功能和任务为所需资源设定了一道很高的门槛。

在本例中，对系统资源的评估依据的是对实现数字信号处理方法的需求：直接和反向傅里叶变换、Reader-Solomon编码、LDPC、维特比变换、线性预测等以及对各种标准的软件支持。因此对要素的分析和选择是与设备架构工程同时进行的。