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3．智能化 通信系统的发展应改变过分依赖传统的网络硬件系统结 构形式应赋予网络本身更多的灵活转换功能，以实现网络 的智能化 4．标准化 为了实现通信系统间的畅通无阻，各通信系统要有统一 的标准和接口。各国的标准要与国际标准一致。 5．个人化 朝着个人通信的方向发展．提高个人移动的灵活性，最 终实现未来个人通信的3A(Anybody，anytime，a用
为克服美军常规作战中通信方面存在的 问题，加速高技术的应用，美国国会于 1987年制定了平衡技术倡议(BTI)。 1990年8月．美国国防部与Hazeltine公 司签订了430万美元的合同，开始研制 SPeakeasy软件无线电系统的第一阶段工 作。
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SDR的发展概况与应用(续)
利用软件无线电的基本思想，对现行 的通信系统均可实行模块化设计，模块 的物理及电气接口性能指标符合统一、 开放的标准。通过更换单一模块，可以 维护或提高系统的性能，也便于系统间 复用。
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根据上述软件无线电的这些特点，再结合它在宽频 段内可编程的特性，一方面使其符合军事上三军协 同快速通信的需要；另一方面在民用领域，由于它 可以通过软件编程，保持一种硬件平台结构的通用 性。所以在移动通信领域内，可以对不同体制进行 综合兼容，真正实现移动通信系统中一机在手，漫 游天下的设想及其优越性。因此，软件无线电思想 及技木的提出与实现是非常必要的。
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软件无线电产生的必然性
1．系统的数字化
由于数字通信系统的有效性与可靠性远高于模拟通信系统，现 代通信系统部将向数字化方向发展。
2．系统的综合化与宽带化(多功能化)
在同一种通信系统或网中，可把多种通信业务综合在一起。譬 如，将电话，传真，电报，图像，数据等均兼容在一种网中，以 形成综合业务数字网ISDN。又随着通信技术的发展，要求以几百 兆甚至更高的信息传输速率来传输语音、数据、图像等信息，这 又要求传输系统的宽带化(即B-ISDN)。
软件无线电的原理与应用
Principles and Applications for Software-Defined Radio (SDR)
主讲： 单位：
Tel: Email:
曹 运 合
陈 伯 孝
雷达信号处理重点实验室
88201031--8806 cyh_xidian@ bxchen@
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3. SDR的主要特点
具有很强的灵活性
通过增加软件模块实现新的功能
具有很强的开放性
采用标准化、模块化结构 硬件可以扩展或更新 软件可以升级
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What is SDR?
"A software radio is a wireless communications device that uses software to perform all of its signal processing." -- Vanu, Inc. Software radio technology allows a single device to communicate with many different systems A device can be re-programmed to be an analog cellular phone, a digital PCS phone, a cordless home phone or even a garage door opener. An SDR can be upgraded to handle future communications standards ("waveforms") "Get the ADC/DAC and software closer to the 16 antenna"
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1992年5月，在美国电信系统会议上 MITRE公司的Joe Mitola首次明确提 出了软件无线电的概念。
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2. SDR的中心思想
将A／D／A尽可能靠近天线 用软件来完成尽可能多的无线电功能 注意：第一，软件无线电并不是不要硬件，而 是把硬件作为一个基本平台。这个平台具有两 个特点：模块化、标准化；以总线方式连接。
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3．系统升级的便捷性与系统功 能的可扩充性
由于软件无线电通信系统的功能更多体现在软 件上，因此，系统的升级只需改变相应的软 件，即对软件的升级即可。显然，它比以往对 硬件电路的设计与改进更加快捷。通过软件工 具可扩展通信系统业务、分析无线通信环境、 定义所需扩展增强的各项通信业务。
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4．系统便于实现模块化
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2. 民用方面
民用将成为软件无线电的更为重要的应用领 域，其应用前景可包括： 多频段多模式移动通用手机； 多频段多模式移动电话通用基站， 无线局域网及无线用户环的通用网关等等。
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应用实例：民用领域
1 成功用于800MHz商用蜂窝移动通信、卫星通信、全球定位系统 GPS等领域内。 2 1995年，美国在DAMPS系统上进行了“智能天线”实验，并成功地 运用了软件无线电技术。实验关键技术: 1)利用不同软件的运行来完成“智能天线”的各种功能; 2)系统 中的基站采用软件无线电结构，大部分通信系统控制功能由软 件在一种通用硬件平台上完成;3)中频处理部分由专用硬件模来 实现.实验表明，这种“智能天线”可使系统的频率复用率由l／7 提高至1／3，从而可用于大大增强现有通信系统的容量．也可 相应提高系统的可靠性。
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SDR 应用前景
Speakeasy的成功表明软件无线电在技 术上是完全可行的．而且还代表着未来 无线通信体制的发展趋势。 软件无线电有着广泛的应用前景，特别 是对多频段、多用户、多模式兼容及互 联系统．
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1．军用方面
实现各种军用电台的互联互通的多功能无线网 关； 接入各种军用移动通信网的多功能车载电台; 实现各种军用无线系统空中转信的多功能空中 平台； 实现智能化通信侦察与对抗的通信屯子对抗系 统等等。
TAPR FHSS radio had 10+ parts discontinued Mixers, ADCs, DACs, synthesizers, passives rarely discontinued, easily replaced if they are Intellectual Property (IP) containment Evolving Protocols —— "WCDMA has changed 240 times in the last two years, due to both technological and political factors." 18
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第二，软件无线电与软件控制的数字无 线电(Ditigal Radio)有着根本的区别 软件无线电的最终目的就是要使通信系 统摆脱硬件系统结构的束缚，通过软件 实现各种功能 数字无线电的进一步发展并不能做到这 一点，它只能导致对硬件和系统结构的 更多的依赖。
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第三，软件无线电是一种开放的体系结构。 这种开放性包含：对使用的开放性、对生产 的开放性和对研制的开放性。 这三个开放性将同时给用户、厂家和科研部门 带来好处。
Police, fire, EMS, Construction, all with different systems APCO-25 Large Incident Command and Control
Commercial（商业的）
Cellphone base： Cellphone standards are on a 10 year cycle b/c of the upgrade costs Handset Not feasable today
SDR Applications
Military
Billions invested in incompatible older radio systems Coordination between units, services, nations using different systems
Public safety
Is a radio with upgradeable firmware an SDR? （韧件：软硬件相结合）
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What is SDR good for?
All the benefits of DSP (no tuning) Rapid Prototyping Experimentation Cost Reduction Riding "Moore’s Law" Easily deployed updates Future Proofing
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办公室： 科技楼18层1815室
教学目标：
掌握软件无线电的基本概念、基本理 论、数学模型、工程实现、应用设计方 法 了解软件无线电发展的新动向
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教学内容
第一章 绪 论
软件无线电的提出、发展概况
第二章 软件无线电的基本理论
采样定理、多速率信号处理、高效数字滤波、正交变换
第三章 软件无线电的数学模型 第四章 软件无线电的硬件平台设计
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教学内容（续）
第五章 软件无线电的信号处理算法 第六章 基于软件无线电的智能天线 第七章 软件无线电的应用 第八章 蓝牙技术
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参考书目：
《软件无线电原理与应用》 杨小牛，楼才义，徐建良 电子工业出版社 《Software Radio Technologies》
(Selected Readings) Joseph Mitola III, Zoran Zvonar
1994年8月，Speakeasy I型样机研制 成功并进行了技术演示，其演示了以下 功能：分别与4种不同的电台通信；同时 相两种不同的电台通信作为网桥网关， 连接两个不同的、相互独立的、具有不 同信号形式的无线网，使信号能透明地 传输; 演示包括传输话音和数据。