軟件無線電技術在通信系統中的應用

孫倩

摘 要：無線通信系統往往需要通過不同的制式，通過在不同的頻段進行不同的工作從而實現，因此它無法具有互通和兼容性。軟件無線電技術則通過構建一個開放性的，標準化的，規模塊的通用硬件平臺，通過軟件來實現各種功能，從而構建了新一代的無線通信系統，實現了通信系統的歷史變革。本文首先對軟件無線電技術進行了概述，在此基礎上對軟件無線電技術在通信系統中的應用進行了探討，給出了一些自己的看法和建議。

關鍵詞：軟件無線電技術；通信系統；3G網絡；模塊化

1 軟件無線電技術概述

1.1 軟件無線電技術的基本思想及其優越性

軟件無線電技術實現了硬件、軟件、無線技術等的有機結合，構建了多樣性的功能系統。軟件無線電技術其基本思想是以通用、標準和模塊化的硬件平臺為依托，通過軟件編程來實現無線電臺的各種功能，實現了軟件優化，減少了模擬環節，提高了功能的靈活性。總的來說，軟件無線電技術主要有以下幾個方面的優點：

第一，完全數字化。軟件無線電的基本思想之一就是通過通信系統的基帶信號直至中頻、射頻段，進行數字化的處理，因此，它實現了全過程的數字化，構建了全數字化的通信系統。

第二，完全可編程性。軟件無線電主要通過通用的硬件平臺，將通信的各種功能實現了完全采用軟件來進行，它主要包括：可編程的信道調制方式，可編程的射頻與中頻方式等。

第三，系統便于實現模塊化。軟件無線電技術利用軟件無線電的基本思想，對現行的通信系統均能夠進行模塊化的設計，對模塊的物理及其電氣接口等性能指標達到統一、開放的標準；通過對單一模塊進行更換，進而提高了系統的性能。

1.2 軟件無線電系統功能

軟件無線電實現了傳統的無線電通信就需要經歷信號的發射，信號的傳輸及其信號的接收等三大過程。隨著新型無線電軟件系統的信道接入、信道調制和信道的選址及分配等都可以通過系統終端的編程軟件功能來實現，因此，軟件無線電通信系統的實現就可以縮減為發射和接受兩個過程。與此同時，在軟件無線電技術中，它所承擔的發射過程的軟件功能相當豐富，不僅能夠自行選擇確定的適合信道傳輸的最佳調制方式和編碼方法；還能決策調整寬帶天線的位置，獲得最佳的方向。

2 軟件無線電技術在通信系統中的應用

現行的面向具體用途而設計不同頻段、不同制式的無線電通信技術思想已經遠遠不能滿足現代化的無線電通信的實際需要。軟件無線電技術是在無線電通信技術基礎上發展而來，是對通信理念與體制的革新，它實現了通信系統的全面優化升級。

2.1 軟件無線電技術在cdma 1x基站中的應用

在蜂窩移動通信系統中，基站和移動終端采用軟件無線電技術后，其硬件更為簡單，軟件定義功能，射頻和信道的訪問模式以及信道調制等都可以編程。軟件無線電在cdma 1x基站中的部分應用如圖1所示：

在傳統的基站設計中，主要經CDMA信道板處理后的基帶數字信號通過D/A轉換器形成模擬信號，再進行中頻轉換。各信號存在著相互干擾，使得每個模擬中頻轉換板只能對一個載波信號進行轉換，其程序相對繁雜。相對而言，在軟件無線電技術中，從CDMA信道中傳輸的基帶數字則不再進行D/A的轉換，而是作為數字信號進行數字中頻的轉換，這樣，各信號之間就不存在干擾，實現了三個載波的數字中頻轉換集成在一塊中頻轉換板上。

2.2 軟件無線電技術在3G中的應用

第三代移動通信系統所要達到的目標與系統的特點中，其核心問題是要解決不同環境下的多媒體業務，因此，對實現多種網絡的綜合要求更高，既要做到無線網與無線網的綜合，移動網與固定網的綜合，還要達到陸地網與衛星網的綜合，這樣才能為用戶提供一個統一的業務使用方式。具體而言，軟件無線電技術在3G中的應用主要體現在：實現了3G手機與基站之間的開放性、模塊化的系統結構的構建；實現了智能天線結構，空間特征矢量包括來波方向估計的獲得，射頻通道權重的計算等；各種信號處理軟件的實現，主要包括各類無線電軟件的處理，信號流轉換軟件等。

軟件無線電技術在3G系統中的應用非常重要，它不僅為3G系統提供了通用的系統結構，還實現了靈活的功能和便利的系統升級；實現了利用統一的硬件平臺和不同的軟件滿足IMT-2000家族概念的要求，實現了不同標準之間的操作。因此，軟件無線電技術作為新型通信技術，在現代化通信系統中有著十分重要的應用價值和效果。

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