第4组-软件无线电-试讲-5780560

软件无线电研究张宇超谭维吴育昊概述一、

引言二、

软件无线电的起源三、软件无线电的概念四、软件无线电的实现原理与研究成果五、软件无线电的关键技术六、软件无线电的前景一、引言通信是伴随人类进步的推动力2000多年以前现代文明还未启动，人类已经进行做大量远距离通信的探索，看看远古的烽火台吧！不能把通信当儿戏！一、引言

二、软件无线电起源

1990年“沙漠风暴”、1991年海湾战争美军各种通信设备遇到互联互通互操作(简称“三互”)问题,暴露出不兼容性（工作频段，调制方式，波形结构，通信协议，编码方式，加密方式等），不得不借助许多额外的无线电台，才能保障高效的通信联络。

联合作战？

海空一体战？二、软件无线电起源1992年，MILTRE公司的JosephMitola首次明确提出了软件无线电（softwareradio，SWD）的概念。定义：在一个开放的公共硬件平台上利用不同可编程的软件方法实现所需要的无线软件无线电的系统。理想的软件无线电应当是一种全部可软件编程的无线电，并以无线电平台具有最大的灵活性为特征。三、软件无线电概念软件无线电核心思想：构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台，将各种功能（如工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等）用软件来完成，并使A/D和D/A转换器尽可能靠近天线，以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系统。三、软件无线电概念

传统无线电VS软件无线电硬件依赖性强硬件标准化、模块化信号适应能力差多调制方式靠硬件实现通信靠软件实现不可升级更新可升级更新设计不同，不能互通交互性强三、软件无线电概念三、软件无线电概念在数字化体制基础上，让一个电台能满足多调制方式和多址方式，从而根椐需要构成多种通信系统。软件无线电定义四、实现原理与研究成果美国军方开始的Speakeasy（易通话）研发，代表软件无线电技术的研究全面开展。四、实现原理与研究成果SPEAKEasy（易通话）不可编程：天线、射频发射接收模块可编程：

从中频(含零中频)至基带的全部数字信号处理过程。四、实现原理与研究成果在民用方面，软件无线电也取得了很大的发展。如：已经研制成功的220MHz地震遥测系统，又比如3G/4G中的应用。利用这种设备,不但降低了成本，还提高了系统的灵活性。四、实现原理与研究成果Sora--MicrosoftResearchAsia特点：Sora是第一个允许用户在普通PC上实现高速无线应用的SDR(softwaredefinedradio)平台。在PC结构上实现了完全可编程性；满足了硬件SDR平台的性能和精度；满足了软件的可编程性和灵活性。四、实现原理与研究成果采用的技术：无线电操纵板（radiocontrolboard，RCB）桥接射频前端和PC内存，从而在PC机的CPU和内存上实现了无线协议对吞吐量和实时性的需求；为了保证物理层要求，Sora充分利用了GPP的多核结构，在现有处理器上使用SIMD来加快物理层处理，最终支持802.11b的调制率；为了满足高速无线协议的实时性，Sora提出一种新型服务，corededication，把处理器核指定地分派给实时的SDR任务。四、实现原理与研究成果产品展示无线电操纵板

软件无线电系统四、实现原理与研究成果相关论文《Anarchitectureforsoftwaredefinedcognitiveradio》2010，Mobicom，AveekDutta,DolaSaha,DirkGrunwald,DouglasSicker.《IntroductiontotheSoftware-definedRadioApproach》2012，IEEE，LuizGarciaReis,A.;Barros,A.F.;GussoLenzi,K.;PedrosoMeloni,L.G.;Barbin,S.E.四、实现原理与研究成果传统的无线电设备结构不适于狭窄的带宽操作区域文章设计了一种能适应于环境变化的、满足特殊基带处理需求的SDR，通过解构无线电管道，形成用户可控制的核心框架，能够在运行期间进行重新配置。最终得到一个能够在很宽的波段内接收和传输信号，并可以实时进行配置的软件无线电。五、关键技术设计思想上：1、A/D转换过程要尽量提前；2、用软件处理取代硬件处理；3、数字信号处理要尽量用通用的微处理器替代专用集成电路。五、关键技术实现上：1、硬件功能的模块化设计软件无线电的硬件具有开放性，其硬件必将采用总线结构。

宽带射频板

存储器板并行DSP板高速A/DD/A板VME主机板

用户接口板音频视频传真数据VME总线

多路耦合器

高速数据总线五、关键技术2、软件无线电基本平台设计一般说来，软件无线电主要由天线、射频前端、宽带A/D-D/A转换器、通用和数字信号处理以及各种软件组成。窄带A/D_D/A转换器实时、准实时处理软件DSP宽带A/D_D/A转换器射频前端模块电话图像数据传真五、关键技术3、软件的模块化设计和面向对象编程：软件无线电的软件应具有开放性，可以不断更新或者升级，应根据API来进行模块化。采用通用对象请求代理（CORBA）技术，为分布环境中各类网络提供一个一致的服务平台。五、关键技术软件模块软件模块软件模块软件模块层间通信垂直接口

传统软件层次结构1234五、关键技术软件模块1软件模块2软件模块3软件模块4CORBA软总线基于CORBA的软件结构五、关键技术实现SWR的最大特征：1、

灵活性2、

开放性五、关键技术可能的研究方向基于SWD的无线通信新方法研究解决系统的通用性问题SWD上高效算法研究SWD创新设计功耗问题优化安全性……六、未来前景软件无线电的未来发展是智能无线电（CognitiveRadio，CR）六、未来前景CR具有的特性：自适应：调整传播参数以满足各种需要