無線電調試的發展與現狀

引言：無線通信的新體制和新概念需要通過無線電的調試來實現。目前無線電調試具有十分廣闊的發展前景。筆者從無線電調試的思想、技術和市場幾個因素對其進行了詳細的介紹，并對無線電調試的發展現狀進行了介紹，展望了無線電調試的發展前景。

無線電調試實現了通信的新體制和新概念，推動了無線通信領域的又一次革命。目前對于無線電還沒有十分明確的定義，無線電的調試軟件可以更好的實現無線通信。無線電調試的核心思想利用數字信號處理的手段實現通信，由此可以得出無線電能夠提供多標準、多模式的通信，并且能夠可以提供無線服務。

一、無線電發展的因素

（一）市場需求

無線電發展的動力來源于市場的需求，TRUST對無線電的發展做出了很多工作，調查了市場的需求情況。

最終用戶為了比較方便的接入，可以通過無線互聯網、廣播和寬帶多媒體各種接入方式進行切換；無線電調試可以根據用戶的需求，可以提供不同的服務內容，針對不同的人群，可以提供不同質量的服務。

內容提供商或者應用開發商希望無線電軟件的開發和提供的網絡服務和終端的相應能力沒有關系。終端設備的設計應該滿足可以支持系統服務內容的變更和系統復雜度的增加。

服務提供商能夠提供一些與底層網絡無關服務內容，可以使用戶根據自己的需要進行服務的定制，對于網絡運營商和無線接入的方式可以進行相應的改變；為了滿足不同用戶的服務需求，可以動態的進行資源的分配，進而更好的實現資源的共享。

網絡運營商只有允許用戶根據自己的需求進行分配頻譜，允許頻段共存的接入方式，才能更好的保證頻譜資源得到較好的利用；為了使頻譜資源得到更好的利用，可以重新配置核心網的媒體接入設備和無線接入設備。

設備制造商希望通過統一的硬件平臺實現不同產品的生產，進而減少資源的浪費。為了增加收入，為了降低產品召回的成本，可以通過安裝和下載相應的軟件實現系統功能的增強和修復系統的BUG。

綜上，人們對于無線電通信的期望值較高，對于未來無線電通信技術抱著十分樂觀的心態。傳統的無線通信技術在滿足用戶各方面需求上存在很大的困難。隨著技術的發展，無線電調試技術逐步產生，人類的不斷追求使得技術有了很大的進步，技術的進步又反過來刺激了人類的需求。

（二）技術發展

依靠現代的技術可以將無線電的核心思想付諸實現。無線電通信技術經歷了純模擬、數字技術、中頻數字化的實現階段。通過數字技術可以實現接口和控制的功能，并且可以實現基帶信號的處理。中頻數字化的引入，使得無線電的設計逐步引入了模塊化的思想。計算機技術和數字信號處理技術對于無線電調試的發展起到了十分重要的作用。

高速DSP、DAC和ADC技術可以使無線通信功能通過無線電的調試軟件得到實現。隨著科技的不斷發展，半導體技術也在發生著翻天覆地的變化，ADC變換器采樣的速率越來越高，DSP處理速率也得到了很大的提高。無線電技術在計算機技術的帶動下，得到了很好的發展。計算機領域的很多研究成果，像面向對象的理論、模塊化的思想、分層的體系結構都可以應用與無線電調試技術上。計算機技術的發展刺激了無線電技術的產生和發展。

二、無線電調試現狀

1990年Joseph Mitola提出了無線電的概念，20世紀90年代末期成為全球關注的重點，并逐步占據技術發展的主導地位。國內外越來越多的科研機構對無線電進行了研究，包括了民用、軍用、軟件和硬件各個方面。

（一）關鍵技術

1.智能天線

數字信號處理技術和數字多波束形成技術的結合形成了智能天線。智能天線的應用，使得多徑信號的收入量有所減少，并且使得衰落有所降低；智能天線可以合并多徑信號，并且可以使多徑信號傳輸的信息能量得到高效的利用；智能天線的使用使得頻譜的利用率有所提高；智能天線的使用，可以提供用戶的方位信息，進而對用戶進行定位。

2.軟件下載

無線電調試系統比較重要的一個方面是軟件的下載。軟件下載應該滿足安全可靠、使用簡單、快速等要求?？罩薪涌诤椭悄芸ㄏ螺d組成了可行的軟件下載方案?？罩薪涌谙螺d不受用戶的干預，但是往往需要自定義下載的流程，并且需要改造網絡結構，用來滿足下載的通道，最終會降低下載的速度，并且容易出現差錯，對于用戶和網絡服務商的安全來說十分不利。智能卡具有準確率高、速度快等優點，但是對于智能卡的容量、軟件下載設備和售卡點的要求比較高，增加了成本。

3.ADC、DAC技術

在軟件無線電通信系統中，為了實現軟件無線電的思想，需要把ADC、DAC盡可能地向天線端推移，這樣就對ADC、DAC的性能提出了更高的要求：需要高速度、大帶寬、大的動態范圍。相比之下，ADC技術實現起來更難，是系統的瓶頸。ADC的技術參數主要有：最大轉換速率、轉換位數、無雜散動態范圍（SFDR）、工作帶寬等。最近又出現了超導半導體ADC技術，它利用了快速單流量子超導邏輯，提高了系統的性能，主要表現在可以允許用戶在轉換位數和轉換速率之間進行折中使用，而傳統的半導體ADC在器件選定后各種參數就不能再改變了。

（二）體系結構

軟件無線電論壇一直致力于開放的軟件無線電的體系結構的研究。最近，計算機和通信研究實驗室發表了其在這方面的最新成果，為軟件無線電提出了一種自適應的體系結構。這種體系結構體現了軟件無線電在這方面的最新成果。其硬件平臺是一種開放的基于交換網絡的平臺，結合了總線式平臺和最初的流式處理平臺的優點，具有良好的伸縮性和通用性。這種結構的軟件系統采用了分層的模型和基于消息的管理機制。硬件抽象層的運用可以屏蔽底層硬件的具體實現，使上層軟件的實現更加靈活。消息處理驅動為上層軟件提供了一個分布式的面向對象的軟件環境，可方便實現模塊之間的通信和模塊與實時操作系統之間的通信。這種分布式的環境可以使用COBRA機制。

三、無線電調試的發展前景

無線通信將朝著多模式、多制式的方向發展，未來的無線通信將會提供更多高質量的服務類型。無線電調試具有可編程能力和可配置的能力，在未來通信系統中占有十分重要的地位。軟件和硬件技術發展在無線電調試中起著十分重要的作用?？罩薪涌谕ㄐ拍Ｊ皆絹碓蕉鄻踊?，這就要求無線電調試的硬件能夠提供一個可以編程的硬件平臺，可以配置的硬件平臺。無線電調試技術研究方向逐漸轉向數字信號、模擬信號的轉換，除此之外，時鐘分配、系統能耗和移動終端也逐漸成為研究內容。

結語

無線電技術應該可以為用戶提供一個可支持多開發環境的平臺，這使得可配置的管理模塊、中間件和API成為研究的重中之重。系統、硬件和軟件的更新和增加可以通過即插即用的核實現，使得更新和增減的工作變得更加便捷。無線電的調試具有靈活性的特性，可以實現基本的通信和智能化的應用。智能化無線電的應用使得下載軟件和感知環境變得更加方便。無線電調試技術可以更好的保證用戶利用資源的效率和質量。

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（作者單位：黑龍江省電子信息產品監督檢驗院）