有没有SDR收音机软件？
也就是软件收音机…
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发表于 日 12:55
首先，在这里我们将再一次向大家完整的阐述 DSP 收音机 的概念及 技术 方面的知识，相信通过对其深入的了解才能更好、更多、更快地帮助您发现DSP收音机的闪光点。
一、DSP收音机概述：
& && &采用SDR技术实现的收音机无论是从原理和元件数量都比普通模拟收音机电路复杂的多，但随着半导体技术进步和现代通讯技术理论的发展使得SDR收音机的成本有机会比模拟收音机做的更低，加上无需调试和极少的外部零件更加降低整体成本，所以SDR技术是未来收音机的发展方向！
二、认识软件无线电技术
& && &通过近20年的发展，移动通信已成为通信领域最活跃、市场份额最高的产业，也成为国际上市场竞争最激烈的部分。但是，按着传统思路的 产品 开发及生产方式，已表现出不少问题。譬如：产品是针对特定的标准中一个版本来开发和制造的。当新技术出现或版本升级或提供新业务时，只能开发新的专用芯片，制造新一代的设备。其结果不是限制了新技术和新业务的使用，就是给制造商、运营商带来更大的投资风险，给用户带来诸多不便。同时，由于各国的经济利益，全球标准的统一，又难以实现。标准的种类在不断增加。造成频率分配、管理更为困难，需要的频率资源增加，多频多模手持机制造困难，成本增加。（数字 广播 DAB,DRM,DMB，数字TV面临同样情况）
& && &面对此问题，国际上已经进行了大量的研究。大部分专家认为，&软件定义无线电&(Software Defined Radio ，简称SDR，软件无线电)将是一个解决全球无线通信需求的方案。它将成为未来无线通信设备设计的核心所在(包括收音机技术方向）
三、软件无线电的概念
& && &所谓软件无线电（Software Defined Radio,简称SDR），就是采用数字信号处理技术，在可编程控制的通用硬件平台上，利用软件来定义实现无线 电台 的各部分功能：包括前端接收、中频处理以及信号的基带处理等等。即整个无线电台从高频、中频、基带直到控制协议部分全部由软件编程来完成。（传统收音机的实现在此基础上增加D/A数/模转换还原声音）其核心思想是在尽可能靠近天线的地方使用宽带的&数字/模拟&转换器，尽早地完成信号的数字化，从而使得无线电台的功能尽可能地用软件来定义和实现。总之，软件无线电是一种基于数字信号处理(DSP)芯片，以软件为核心的崭新的无线通信体系结构。
& &&&总之，DSP收音机比传统模拟收音机的优势在于采用SDR技术，无需调试，可以最大限度的减少机子本身的个体差异，抗干扰能力强，选择性好，信噪比高。 凯隆 公司自主研发的迪迅雷迪牌DSP收音机，该系列收音机属公司高端产品，从全国首台DSP收音机D91L到入门发烧级DSP收音机D92L，短短一年多时间里凯隆共研发了DSP收音机共六个型号，成为全国收音机行业DSP产品真正的龙头老大。
发表于 日 12:56
理论上将用软件应该可以实现FM收音机，不知有没有人做
发表于 日 14:03
软件貌似烧流量啊
发表于 日 22:36
手机上那个模/数的东西和DSP的不一样吧？
发表于 日 22:46
我有自带收音机的，可以收几个台
发表于 日 00:05
利用软件和CPU应该能实现吧？数字式收音机sdr原理
数字式收音机sdr原理
09-08-05 &匿名提问
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多媒体收音机外观与功能：    由于产品技术融合了无线电多媒体广播接收与移动通讯等多平台功能，外形趋向于手机或者掌上电脑，更多考虑的是：轻巧便携、可视性、功能扩展、操作简便。显示屏为三寸全真彩LCD屏；正面有五个组合常用导航式按键及数字键，双侧置高动态喇叭；顶部侧置外接信号插口及耳机、模拟视频输出接口；底部标准USB接口(电源及数据)；背面摄像头孔、正面有麦克孔。    本机可接收全频域多制式模拟与数字音视频广播信号，同时还具备手机的通讯、语音、图像摄录所有功能。操作系统基本功能软件可以通过空中连线升级，用以获取特定电台锁码信息的授权密匙，或者在接收器厂商的网站连线下载版本升级软件。
   您可以拖放各种按键图标到窗口的任何位置，从而定制一个自己喜爱的界面。还可以去厂商网站下载各种界面图形，并且可以自定义热键、设计菜单与软键盘外形。根据各种参数的设定不同，该机的工作模式有普及型、发烧型、测试型三大类，当然还可以自定义，甚至可以使用自行设计的操作系统。
DSP Radio 芯片的优势，就在于将十分复杂的模拟方式无线电信号接收过程通过软件无线电(SDR)用数学方式解决了。以极微小的体积与极低的功耗实现了最复杂的操作，不但可以简化产品的研发流程、量产调试，更重要的是她可以实现以前无线电爱好者们梦寐以求而无法实现的许多特殊功能。无线电接收器的生产厂家不应该再把收音机这个概念拘泥于在“收音机”的外形上，DSP无线电接收芯片已经为我们提供了无限的想象空间，外形应该是服从功能的，国际上许多“概念级”产品无不应用了这一观念。 收音机作为一个日用品，在商品流通过程里，定性为“小家电”或者“小商品”。无论您走到哪个商场，收音机都是静悄悄地躺在商场那些不起眼的角落。传统意义上的收音机是接收公共广播的普及型工具，她应广播出现而出现，应广播发展而发展。
请登录后再发表评论!点击标题下方蓝色字体“业余无线电”，关注业余无线电微信公众号，即可免费订阅和查看业余无线电微信平台所有精彩文章。（发送“精选”两个字，查看各期精选文章）来源：微信公众号 对讲机对讲机写频技术，是经销商和业余无线电爱好者操作对讲机和电台的一种必须技能。国产品牌对讲机机型繁多，写频软件是五花八门，要想和其它型号对讲机对频使用，写频难，难写频，对于经销商和无线电爱好者们，都是一个很头疼的问题。国产对讲机软件官网难寻，一般是没有软件下载。就是网上找到写频软件，下载安装后，能不能用都又是一个问题。国内部份生产厂家，网上根本没有相应的软件下载。还有些机型是专用写频线，引角定义不一样，根本不能读写频。今天小编就在火腿课堂和您聊聊关于对讲机写频的那些事一、写频线接口定义对讲机写频线和耳机插孔定义是有很多种类，分为常用机型和专用机型。K健伍系列：健伍 好易通 灵通 泉盛
特易通等市面上大多数国产机型T系列： A8：适用于摩托罗拉A8，A6，SMP418等机型M系列：TC500：适用于好易通窄口TC500/TC600/TC700等手台B系列：VX168：适用于威泰克斯系列VX-168，VX-160和部份单孔国产手台F系列：GP88S：适用于摩托罗拉GP88S/GP2000/GP3688等手台Y系列：V8：适用于IC-V8/V82/V85/F21/IC2720/F26等手台R系列：
八重州3R/6R/7R等相关机型水晶头系列：特别注意：摩托GP88、北峰、健伍271、GM300等部份机型是专用写频线，写频线接口线定义不一样，不能通用的。二、写频软件的安装安装方法，直接双击写频软件压缩包，解压软件，根据界面提示操作，点击下一步，安装到桌面和C盘，部份软件只能按装到C盘，安装到其它盘无效。健伍等部份系列写频软件解压安装过程中，还要输入软件序列号。在解压界面上最下一个就是安装软件序列号，直接把它复制、粘贴到那个安装框内，点击下一步安装完成。国产大部份写频软件是一次直接解压，自动安装到位。软件安装完成后，桌面和C盘区，有一个写频软件相应的界面。双击打开写频软件操作界面，就可以进入写频模式。有部份软件安装完成后，需要重启电脑，电脑才能正常识别运行这个软件。三、驱动程序的安装写频线接口分为二种型式，串口和USB二种方式，串口写频线一般安装好相应的写频软件后，就可以进入写频模式。对用USB写频数据线的一定先要安装相对应的驱动程序，这一点和九针串口是不同的。有些朋友把写频软件和驱动程序混为一谈，这是错误地，USB不装驱动软件，USB端口将不识别USB写频线。用USB写频线时，一定要先安装驱动，在接上写频线。安装时还要注意，不同的USB写频线用的芯片不同，驱动程序也不相同，最常用的一种是PL2303\HL340\HL0108等芯片，安装驱动程序时点击相应驱动程序安装就可以了。同时还要注意选择你的电脑用的是xp2000，98还是win7系统，点击对应系统，安装就可以了，否则将引起软件冲突，造成驱动系统安装失败。单击右键点击桌面上的菜单，我的电脑，选择设备管理器，点击端口出现如下图所示COM，电脑安装了驱动程序后，菜单上可能显示C0M3和COM4端口，接上USB写频线后，在电脑上自动设别写频线端口，证明驱动程序安装成功。四、DOS写频模式及接口类型1.写频模式接口分为二种，一种是串口模式，串口写频又分为DOS模式下写频和XP模式下写频二种。2.DOS模式下写频主要是对98年以前的老款对讲机写频，如摩托GP88、GM300，健伍278等一些老型号机器。实际用DOS模式下写频，老机器写频很快，要是用XP写地话要等半天数据才能读写，XP状态下写频实际也是一种DOS仿真模式下写频，写频速度是相对较慢，读出对讲机频率来，约要等1-2分钟和更长时间，XP下也能写相应比较慢一点。五、读写频及软件操作技巧对讲机读频也有很多技巧，机型不同读频方法不同下面举几例说明：1.健伍系列和部分国产机型读频，软件安装好后，接上通用K系列九针数据线连接到电脑，对讲机在连接上数据线之前必须关掉对讲机电源，（关掉对讲机电源地目地是防止数据线和耳机插孔短路，造成电脑电源保护性关机），在写频界面上点击选择数据端口，一般选择串口1，USB自动连接端口3和4，接上数据线后，打开对讲机电源，点击读频界面就可以看到界面进度条，读出频率后，框内出现数字显示在上就是机器收发频率和哑音频，可以在机器范围内，任意修改后写入就OK了。2.威太克斯对讲机读频：进入写频界面，和上面方法相同，选择串口，完成后，进行下一步操作，健伍和国产机不同的是，对讲机必须是关机状态，点击读频后，在打开对讲机电源，看到有进度条，框内出现数字显示，读频成功，（注意，没有操作读频时，对讲机千万不能打出电源，开机状态读写频都不连机，这是此机特点。）改好和增加框内相应数字后，关掉对讲机电源，点击写频，在打开对讲机电源，看界面进度指示条指示，提示写频完成，写频成功。具体哑音和相关操作设置方法，点击界面上帮助菜单可以看到操作软件说明。3.摩托罗拉A8写频：它是单孔2.5mm数据线，写频程序按装好后，对讲机关机状态下，按住边键功能键同时开机进入写频模式，对讲机面板黄灯亮，机器进入写频模式，写频线连接到耳机插孔上，读出频率，频率修改设定完成后。写频，（和读频方法相同）关机在开机，按边键功能后在开机，黄灯亮，进入写频模式，点写频，进度条完成，写频成功。有部分对讲机机型还要按住相应功能键才能读写频率，以实际机型操作为准。六、读频密码和写频近年来，很多厂家在写频软件上面设置写频密码，来最大限制保护经销商和区域代理的经济利益。设了原厂密码和频率对讲机，如果不作频率修改地话，很容易造成对讲机串台。经销商设置了读写频密码后，一般人是动不了对讲机频率和其它机型对讲机配频使用的。写频加密也是厂家保护市场一种方式，防止经销商之间串货，搞乱市场价格。如北峰对讲机等部份机型还要官网注册，通过厂家售权后，才能读写频，修改对讲机频率。没有官网在线注册的用户，有软件和专用写频线也修改不了对讲机频率。对讲机读写频密码，厂家一般都有原始密码，如123456，和用对讲机型号作为输入密码，输入正确的密码，就可以读写频率，没有原密码和密码修改了的机型，要想修改对讲机的频率和其它对讲机配对使用，那个就比较麻烦。七、频率计测频读频方式频率计测频方式，现在市场上有一种手持式频率计可以读出频率和对讲机哑音频，常规频率和标准数字和模拟亚音都可以读取，没有此机的写频软件时，可以将就对下频率，对非标哑音就无能为力了，在没有写频软件的情况下，也是一个可行方法。八、写频软件的密码破解方法一般的写频破解密码方式是，通过了解厂家原厂密码，输入就可以读写频率。另一种是对机器存储码片进心复位。部分国产机是在对讲机内部一个芯片上用镊子对地短接，在打开对讲机电源来复位，实现出厂复位清零，来清除掉密码，机型不同，具体操作方法看机型和所用芯片来定。密码破解比较传统的一个模式，是用专用软件编程仪。拆下对讲机码片，在48软件编程器上读出机器码片上的密码和相关数据，和手机解锁方法类式，清除掉密码和装上码片，输入读出密码，就可以进入对讲机写频界面，修改对讲机频率。在机器硬件和软件支持的范围内可任意修改对讲机频率。手置频的机器密码修改就比较简单了，有密码地话直接进入菜单，直接在菜单里选择对讲机复位就解决了。对讲机自动关机后在开机就进入原始无密码模式，就可以在面板上任意操作机器，来修改对讲机频率了。业余无线电微信号：ham_cn添加朋友——搜号码：ham_cn或查找微信公众号：业余无线电合作、投稿请加小编微信：，或电话：&。关注后回复以下数字，更多精彩内容回复数字1：火腿入门&& & &回复数字2：设备选择&& & &回复数字3：实用工具 & & &回复数字4：火腿电影院&&回复数字5：无线电史话回复数字6：对讲机专题回复数字7：短波专题&& & &回复数字8：天线专题回复数字9：收音机专题业余无线电(ham_cn)　
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自从业余通信开放以来，电波干扰的事件层出不穷，有人怒而破坏天线设备、剪断电缆、更甚至遭恐吓这一天，我携带短波便携式设备登上孤峰之上通联，俯瞰阿尔伯塔省东南部的马鹿河流域荒地。短波电台是指工作波长为100～10米（频率为3～30兆赫）的无线电通信设备。主要用于传送话音、等幅报和移频报。在传送电话信号时，采用振幅调制和单边带调制。由发信机、收信机、天线、电源和终端设备等组成。小工具大作用取电的问题，这款电台50W发射时最大电流12A，接到驾驶室的保险不会有问题，但是考虑到干扰问题，还是觉得直接接电瓶更好，且电台说明书建议接电瓶，网上也有一片专门讲解为什么要直接接电瓶的文章，讲的也有道理!IQ4AX在2015年VHF Contest中视频，还是各种阵列，阵列、阵列。本文就旁路电容、电源、地线设计、电压误差和由PCB布线引起的电磁干扰(EMI)等几个方面，讨论模拟和数字布线的基本相似之处及差别。昨天大家看了2016美国代顿展的内场，今天，大家一起来喵一眼内场，内场主要是各大业余无线电品牌厂商的新设备和天线的展出空间，海量图片奉送，火速看过来！许多业余无线电初入门者要筹组业余无线电工作桌时，常因为经验不足，而无从下手。下面要从建立一般的业余无线电台眼光，讨论一个标准的业余无线电台，需要有哪些设备，及讨论一些初设电台者随时要掌握的细节。在童年、少年、青年时期，陪伴我时间最长、留下印象最深、影响最大、记忆最多的，莫过于收音机了。对于低功率通讯 (以下称为 QRP) 总有一份特别的钟爱，仔细分析之下，大概有几个原因吧：零件简单、线路修改弹性大、DIY 组装成功率高、内中蕴涵的丰富技术和原理、自己动手有实在的参与感。我们来重温下十五年前韩松的一篇《收音机时代》，在一个收音机已被遗忘的年头。8年前，那场8.0级的地震，夺去了近7万同胞的生命。8年来，生命逝去的殇，无论之于亲朋还是国家，横亘时光，未曾改变。但是，“只有经历地狱般的磨难，才能炼出创造天堂的力量”。今天，汶川地震8周年，悼念逝去的同胞！一款软件定义的短波收音机，没有外壳也挺拉风的嘛！垂直式天线与水平式天线感度的差异并无定论。一般状况下，只要双方都采用同样极性，即可以有良好的表现；否则，两个不同极性的电台，彼此讯号差将可达 20dB 以上 (即大于功率 100 倍以上)。一个闪电可以摧毁价值数千美元的无线电设备。经验丰富的业余无线电操作员确定唯一的保护动作就是完全断开天线。相对应动辄几百、上千元的CPU，它的实际成本到底是多少呢？……刚买了新机，匆匆忙忙接上电源，架上天线，立即开机，岂知太座、少爷、小姐们同时猛叫，原来整个屋子里的金属物，不论大小都不能碰，一碰便是一个火花！日光灯自动发光、电视发黑、计算机发白、音响和电话都是我的声音，吓得连忙关机大吉……今天是五一小长假最后一天，小编BG5WKP就和大家分享两位无线电先驱的故事，Samuel Morse和他的莫尔斯代码以及无线电之父马可尼的首次无线电远距离通讯的故事吧！Edward R. Murrow短波发射台图集，该台位于美国北卡罗莱纳州格林维尔通讯器材是电子科技应用于人类生活中，最方便、亲切的产品，昔日的击鼓、警旗、驿马站等耗时费力的通讯联络方式，已进步到透过卫星 (或电离层)，以无线电波做立体实时通讯。RSGB视频 | 乐此不疲的玩无线电都玩些啥？人们喜欢听收音机就像喜欢看电视一样，是一种习惯。媒体较单一的时候，基本上只有广播、电视和报纸三种，广播一直排在首位，收音机在某些时候要比电视重要。有朋友留言问在哪里能买到火腿有关的资料和书籍。----现在不是20年前了，那时候我们需要到科大图书馆去复印影印本的美国QST杂志。全安徽省就那一个地方有，还是黑白的。。。现在我们有丰富海量的中文书籍资料和杂志。“车腿”就是汽车爱好者中的业余无线电使用者（注意“使用者”与“爱好者”的差别）。当一名车腿发现自己的爱好由汽车转变为业余无线电后，就成为了一名真正的“火腿”（业余无线电爱好者）。“车腿”就是汽车爱好者中的业余无线电使用者（注意“使用者”与“爱好者”的差别）。当一名车腿发现自己的爱好由汽车转变为业余无线电后，就成为了一名真正的“火腿”（业余无线电爱好者）。今天你置顶了么？置顶了么？置顶了么？重要的事情说三遍！WLW (700 AM) 新电台是一座商业新闻和谈话类电台服务大辛辛那提地区。iHeartMedia旗下WLW是一个50000瓦的clear channel电台，覆盖北美东部大部分的夜间广播。「轻巧的业余无线电」，其实这是我故布疑阵，实际上，本文要谈的就是QRP 「低功率业余通讯」，但是等一等，千万不要翻页走开，因为在这里我要谈的，并不是一般献身于低功率通讯者给人很刻板的那一套印象。「天线越高越好」这句在无线电界流行的「名言」，经多方实验结果来看，发现并不完全正确。视频一开始，我还以为我的手机来电呢~~~只要当空间站进过上空进行通联时候，任何调到145.8 MHz的FM接收机或一台VHF扫描仪都能够听到国际空间站的下行通联。当然，如果你有一副高增益电线，你可以跟踪国际空间站在天空中运行的轨迹，并且获得比我的橡皮鸭天线更好的接收效果。“颜色黑乎乎，半块小砖头；天天喊报告，样子都很粗。”——这是很多人眼里，对讲机的印象。ham_cn学习业余无线电知识，展现HAM风采，了解业余无线电最新动态，购买各类无线电设备及配件，品味业余无线电文化，关注微信公众号：ham_cn 或 搜索公众微信关键字：业余无线电 。热门文章最新文章ham_cn学习业余无线电知识，展现HAM风采，了解业余无线电最新动态，购买各类无线电设备及配件，品味业余无线电文化，关注微信公众号：ham_cn 或 搜索公众微信关键字：业余无线电 。系统解读无线通信之SDR和CR-视频监控电路图-电子产品世界
-&-&-&系统解读无线通信之SDR和CR
系统解读无线通信之SDR和CR
软件定义无线电(SDR)过去是比较少有的舶来品。不过现在，大多数现代无线电都采用软件定义无线电的架构和技术。随着每年IC和其他技术的不断进步，SDR的性能和应用范围都在与日俱增。事实上，认知无线电(CR)等新兴技术的出现，为SDR在无线通信领域大显身手创造了条件。
什么是软件定义无线电
软件定义无线电使用软件来执行接收器和发射器中的部分信号处理任务。例如，采用随处可见的超外差架构的传统接收器通过基本电路(图1a)执行所有的信号处理任务。这种超外差架构将输入信号通过降频转换成中频(IF)信号，以便进行解调和其他处理。
图1：常见的传统无线电接收器(a)将标准模拟超外差架构与执行所有功能的模拟电路配合使用。高级超外差接收器(b)将数字解调技术与DSP配合使用。
早期的软件定义无线电接收器(图1b)在中频级之后用模数转换器(ADC)替代了解调器，并在数字信号处理器(DSP)中执行解调和部分滤波工作。如今，由于ADC采样速率的提高，DSP可以处理更多的功能。
要使DSP工作，信号的振幅和相位必须是已知的，从而催生了一种将接收到的信号分至两个通路的架构，一个通路产生同相(I)信号和一个通路产生90°相移正交(Q)信号。基本载波信号具有以下形式：
V = Ac cos(2πfct +φ)
其中，fc是载波频率，φ是相位，Ac是载波振幅。这些参数中的任何一个参数都随调制方式的不同而有所不同。对于数字领域中的解调而言，单信号对于现有的算法来讲是不够的。因此，经过调制的信号被转换成I信号和Q信号：
V = I(t) cos(2πfct) + Q(t) sin(2πfct)
正交信号的任何振幅、频率或相位变化都可以检测到，并用于解调或其他过程中。
图2是一个现代I/Q软件定义无线电接收器的框图。低噪声放大器(LNA)一般会增强来自天线的输入信号，然后该信号再被施加至两个混频器。混频器逐步产生I信号和Q信号。两个混频器都从锁相环(PLL)频率合成器中接收本振(LO)信号。请注意LO信号与两个混频器之间的90°相移。
图2：现代软件定义接收器采用I/Q架构将信号分成两个正交通路。需要I和Q通道通过数字信号处理算法恢复各种类型的调制。
LO频率被设置成信号频率，因此在不调制的情况下混频器的差分信号为零。进行调制时，差分信号为基带信号或原始调制信号。这种架构被称为直接转换或者零中频。
基带信号在低通滤波器中进行滤波以消除混频器输出端的和分量之后，此信号在一对ADC中被转换成数字信号。然后数字基带信号通过数字下变频器(DDC)的处理，降低采样速率，以便能够与数字信号处理电路兼容。然后数字信号处理电路根据应用的要求，同时使用I信号和Q信号进行解调、均衡和额外的滤波。
在现代软件定义无线电发射器中，DSP调制器将要传输的数据划分成I信号和Q信号，并将这些信号馈至数字上变频器(DUC)，以提高其采样速率(图3)。I信号和Q信号接下来会被发送至数模转换器(DAC)，从而产生最终的基带信号。然后这些基带信号会进行低通滤波，并被发送至混频器，混频器将该信号升频至最终的发射频率。该信号最后会发送至功率放大器，然后再施加至天线。
图3：在SDR发射器中，调制是在DSP中进行的。然后，I/Q架构产生两个正交信号，这两个正交信号合并在一起，然后升频至最终的频率以便进行传输。
所有的现代软件定义无线电收发器都采用这里所示的接收器和发射器电路的某种基本变体。当然，随着ADC和DAC采样速率的日益增加，数字处理越来越向天线靠近。最终的接收器会成为天线端的一个滤波器，以限制带宽和LNA，然后再进行快速的ADC处理(图4)。然后，DSP执行解调和滤波等所有的其他处理。覆盖频率高达30MHz的商用业余无线电和短波接收器已经开始使用这种先进的架构。
图4：最终的SDR接收器仅采用一个输入带通滤波器、一个ADC和一个DSP。所有的解调、滤波和其他功能都在DSP中进行。
以下的许多功能现在都是以数字方式执行的：
滤波(低通、高通、带通和带阻)、调制(AM、FM、PM、FSK、BPSK、QPSK、QAM、OFDM等)、解调、均衡、压缩、解压、频谱分析、预失真。
新的调制方式和相关过程通常被称为波形。通过更改波形软件，用于像FM语音这样的单个应用的无线电可以针对具有不同协议的不同频率上的高速数据重编程序。
软件定义无线电的优势在于硬件越来越简单。标准RF电路得到了最大限度的缩减，从而保证了低IC成本。DSP软件提升各种功能(比如滤波器)的性能，从而实现比同等模拟电路更好的性能。数据信号处理还可以对RF器件的某些不足进行补偿。
此外，重编程序可以提供各种灵活性，包括修正错误、增加新功能、包含升级的操作以及提升性能等。可以通过软件快速更改具有灵活设计的软件定义无线电，从而整合新的调制方式、新协议以及一般需要新硬件的其他重大调整。
软件定义无线电的不足之处在于软件复杂性、开发成本和开发时间、某些应用的频率范围有限以及往往较高的功耗。
软件定义无线电的硬件
软件定义无线电需要快速ADC、DAC和DSP。多年来，ADC的采样速率一直都在与日俱增，现在已经达到了千兆赫的水平。许多软件定义无线电采用低中频架构和ADC，将许多100 Msamples/s的采样速率提升至几百Msamples/s，甚至更高。
美国国家半导体(现在是德州仪器)最近发布的ADC12Dxx00RF的采样速率可以达到3.6 Gsamples/s(请参见网站上的“ADCs Sample RF Directly”一文)。这款双通道12位ADC可与时钟相移配合使用，实现交叉或交替通道采样，从而能够实现更快的转换。DAC采样速率正紧跟这种趋势。
快速转换必不可少，而DSP也必须足够快才能够跟得上这种速度。由于大多数处理器都能够轻松地跟上这种速度，因此这不是问题。当然，虽然软件定义无线电是软件，但仍然需要以多种形式实现的硬件。
比如，你可以编写在通用处理器(GPP)上运行的程序。由于某些算法需要在大多数GPP上难以处理的数学程序，因此这可能不是一个最佳方案。不过，大多数PC中使用的英特尔(Intel)或AMD双核处理器如今在某些应用中表现非常出色。某些GPP还有一些特殊指令，比如DSP算法中常用的乘和累加函数。
你还可以使用专为处理信号处理代码而设计的DSP。这种DSP拥有特别的架构(通常是Harvard架构)、内存以及可以提高DSP的处理速度的算术逻辑单元(ALU)指令集。
德州仪器(TI)的C5000和C6000等畅销DSP系列已经在业界使用了多年。ADI和飞思卡尔(Freescale)也有通用DSP产品。就像处理器一样，DSP是完全可编程器件，因此它们在将来可能需要更改、增加和更新的应用中具有极高的灵活性。如今，时钟频率高达1GHz的DSP非常普遍。
越来越多的软件定义无线电设计正在使用FPGA。快速傅立叶变换(FFT)等信号处理算法可以缩减成数字逻辑，并且能够在GPGA中快速实现。由于FPGA成本已经稳步下降，因此FPGA已经成为DSP的主要替代方案。FPGA比具有某些功能的某些其它处理器更快，并且仍然具有重编程序的灵活性。Altera和赛灵思(Xilinx)公司的FPGA支持软件定义无线电。
最后，硬逻辑在如今也非常普遍。在实现蜂窝无线电规范等固定标准时，灵活性或重编程序的能力并不是必不可少的。因此，可以在固定的片上逻辑中实现各种算法。这种逻辑块的速度更快，占用的芯片面积更少，并且可以大幅降低功耗。这种逻辑块一般称为加速度计。
许多蜂窝手机基站IC(比如TI的TMS320TC6614系统级芯片(SoC))就是使用加速度计的例子。图5显示了具有ARM GPP和四个66x通用浮点DSP内核的6614。请注意右边的加速度计逻辑。大多数第1层的加速度计都使用DSP算法来实现各种软件定义无线电功能。
图5：TI的TMS320TC6614是一款用于实现微微基站、微基站、地铁基站和其他小型基站的片上基站IC。所有的基带功能都在这颗芯片上进行。RF电路为外部电路。请注意右边的硬件加速度计，该加速度计采用硬连线逻辑加快许多DSP软件定义无线电功能。
真正的SDR收发器
目前已经开发出了许多用于联合战术无线电系统(JTRS)下的军事应用的软件定义无线电。这个美国国防部的计划旨在开发一整套用于语音、数据和视频的软件定义无线电，从而用来实现战场上的自组网络。此计划从上世纪90年代末期就已经开始实施，十多年来已经取得了相当快的进展。
JTRS系统的整个基础是软件通信架构(SCA)。这种开放架构的平台标准规定了硬件和软件配合工作的方式。其中一个主要目标是开发可在不同硬件平台之间全面转换的软件，从而使所有的军事无线电都具有多功能和互操作性。
最近发布的最新版本SCA 2.2.2进一步提高了程序员的能力，从而提高了软件的灵活性和可扩展性。SCA Next软件有助于减小程序规模和减少测试工作。
软件通信架构没有提供具体的认识功能。不过在过去几年里，美国国防高级硬件规划局(DARPA)一直在对软件通信架构的认知增强功能进行测试，比如动态频谱接入功能，该功能有望在即将发布的下一代JTRS无线电中实现。
泰雷兹通信(Thales Communications)的AN/PRC-148 JTRS增强型多频带内部/外部团队无线电覆盖从30MHz至512MHz的所有HF、VHF和UHF军用频率(图6)。功率输出的选择范围为0.1W至5W。提供各种模式和波形。
认知无线电
认知无线电(CR)进一步扩展了SDR的定义，它包含为无线电提供智能的功能。无线创新论坛(Wireless Innovation Forum)将认知无线电定义为“通信系统可感知其环境和内部状态，并且能够根据无线电工作行为和预定义的目标作出有关该信息的决策的无线电。环境信息可能包含也可能不包含与通信系统相关的位置信息。”
认知无线电有时候也称为自适应无线电，这种无线电可以通过自动调整其行为或操作来实现具体的目标。它们可以感测、了解和调整。它们具有可存储用于各种不同情况的指令的内存。借助存储的有关其自身功能的知识，这些无线电可以进行自行决策。
认知无线电还可以访问外部数据库，以获得额外的决策智能。它通过侦听通道进行感测，从而评估是否存在其他信号、其特性和噪声背景。认知无线电还可以根据经验来了解情况。认知无线电借助已经获得或能够访问到的所有知识而成为超级智能无线电。
发射器(TX)和接收器(RX)是具有各种适用波形和所有相关软件定义无线电软硬件的全面捷频软件定义无线电(图7)。独立的认知处理器引擎运行无线电的各种认识功能。该引擎从RX和TX获取输入(M)，以监控其状况和参数。它通过这些输入以及其他输入进行决策。
图7：典型的认知无线电中的发射器和接收器都是捷频软件定义无线电装置。认知处理器通过来自策略内存的输入、外部数据库和GPS位置信息(某些情况下)管理认知过程。
其他输入来自存储在内存中的策略指令，这些指令定义在不同情况下的工作方式。还可以访问外部数据库。一些认知无线电装置通过GPS获取位置信息。然后进行决策，并将控制(C)发布至无线电，从而达到理想的结果。
认知无线电还是人工智能(AI)的一个很好的例子。人工智能是一系列用来存储和使用解决问题的知识的软件。它可以使用标准算法，还可以采用专家系统、自然语言处理、模糊逻辑和搜索技术等多种人工智能技术。人工智能/认知无线电可以通过根据现有的知识评估状况和决策，并采取行动达到所需的最佳结果，从而模仿人类用户。
认知无线电的一个非常重要的功能是动态频谱接入(DSA)，该功能使得认知无线电能够在确定频谱中的一个频道未被使用后调整到该频道。动态频谱接入无线电使用未使用的频谱，从而使有限的频谱空间产生更高的效率。
认知收发器基本上以工作频率、调制模式、功率级别和其他因素的方式通知SDR如何操作，并自动作出相应的调整。认知无线电是监控SDR并在必要时提供命令和控制指令的软件。
认知无线电主要力争解决两个重要的无线问题：有限的频谱以及不同的无线电或无线系统之间的互操作性。认知无线电可以找到开放频谱并使用该频谱。它还可以改变其波形或者协议，以适应不同特性的无线电，从而实现通信或者让通信更可靠。
还有几种不同类别的认知无线电。比如，基于策略的无线电通过一组预定义的功能(比如波形和程序)编程。使用这种无线电方法是选择几种不同的预编程固定函数中的其中一种函数。固定函数在制造过程中载入，由用户选择，或者通过空中接口下载。
另一种认知无线电是一种可以全面重新配置的无线电。这种完全普通的收发器可以在各种频率和功率范围内工作。这类无线电可以针对新应用或通信条件以动态方式进行全面的重新配置。
认知无线电示例
xG Technology公司的xMax运营商级认知无线电系统用于移动通信，该系统使用902至928MHz范围内的未经授权的工业、科学和医疗(ISM)频段。在其首次迭代中，它是作为美国陆军的试验驻军和战场蜂窝无线电系统部署的。
作为用来验证和测试用于战场的系统的军事网络集成评估(NIE)过程的一部分，该系统已在2011年早些时候在布利斯堡和白沙导弹试验场进行了测试。根据书面媒体报道和军 队人员的观点，该系统的表现相当出色。
xMax原型系统使用微型手机基站及该系列的TX70手持机。该系统还通过手持机自带的认知技术使用900MHz的时分双工(TDD)数字无线电。该系统还支持互联网协议语音(VoIP)呼叫和发送短信(SMS)。该手持机包含完整的Wi-Fi无线电。
xMax系统符合美国联邦通信委员会(FCC)针对902至928MHz频谱的第15部分的规则。无线电的有效全向辐射功率(EIRP)可高达4W，基站也是一样。该系统将该频谱范围划分成18个1.44MHz频道，采用鲁棒的二进制相移健控(BPSK)调制方式。接入方式为时分多址(TDMA)技术，每个通道都可以处理多达12个语音呼叫。
该无线电的认知功能可以侦听使用中的频带，以确定哪里有干扰，然后切换到具有最低噪声电平的频率上。xG手持机每秒钟扫描频带33次，以寻找干扰并确定可形成稳定链路的确切位置。然后该手持机通知基站，从而在必要时更改频率，保持流畅的连接。
目前，xG技术正在向其第二代xMax设计方向发展。这种新型xMax系统不再使用特殊的手持机，而是使用标准智能手机。而这正好符合军 队的要求，因为士兵使用标准的智能手机、膝上型电脑或平板电脑可以节省经费。
在这种新系统中，智能手机与xMod桥接设备通信(图8)。该设备类似于Novatel MiFi设备，可以让多个膝上型电脑通过Wi-Fi连接与它通信，然后通过与蜂窝网络的连接将这些连接回传至互联网。xMod以类似的方式工作，它支持与商业智能手机或计算机的Wi-Fi(或直接USB线缆)连接，使用认知xMax网络传回互联网或军事网络。
这种新型布局给系统增加了高速数据连接。此外，它还通过智能手机应用增加了受控VoIP功能。普通的3G和4G蜂窝智能手机通过2G或3G蜂窝链路采用蜂窝系统的标准语音服务，该服务目前还不是VoIP服务。xMax系统在智能手机中加入了一种特殊的应用，该应用使得智能手机能够找出并优化语音包。这样，xMax系统即可提供固话级音效(即使是100%基于IP的系统)。
这种新系统利用正交频分复用(OFDM)来修改xMax波形。上文中定义的18个1.44MHz频道的每一个频道都进一步分成128个副载波。无线电接入方式为TDD。增加的另一个关键技术是多入多出(MIMO)，该技术可以大幅提高覆盖范围、可靠性和数据速率。xMod设备采用具有四个接收链路和两个发射链路的2×4 MIMO系统。
认知功能和无线电本身主要以软件(一般称为SDR)的方式实现。该系统整合了认知无线电技术、MIMO技术和先进的信号处理技术，最大限度地提高了覆盖范围、可靠性和吞吐能力。所需的相当高的处理能力由能够同时在xMod和基站中支持50 GOPS的新一代处理器提供。这种处理能力是一个全新的突破，现在提供适合xMod等电池供电设备的尺寸和功耗级别。
据xG公司的Rick Rotondo介绍，xMax的认知能力和干扰抑制算法使其能够在“白色空间(white spaces)”以及“灰色空间(gray spaces)”可靠地工作。白色空间是指未被使用的电视频道，这些频道已经被FCC保留下来，无需授权即可使用。
不过，由于在这些频道工作的无线麦克风以及在这些频道附近工作的其他白色空间设备，白色空间很快就会变成灰色空间。事实上，xG公司从中获得经验的900MHz频带现在已经在超负载使用，由于无绳电话、无线安全系统、遥测无线电和其他设备产生的干扰而已经变成了“深灰”空间。
因此，系统从一开始就必须在具有强干扰的环境中可靠地工作。这样，xG认知系统就可以通过可靠地让该系统在其他无线电系统可能无法工作的环境下工作，从而最大限度地提高灰色空间的容量。
至于应用，xG Technology很快就会推出适用于军事、农村宽带和企业的高级系统。这种新系统将覆盖902至928MHz的频带以及5.8GHz ISM频带。未来的系统也可能使用700MHz频谱。
此外，xG公司正在美国和英国评估该公司在电视白色空间领域推出的各种选择方案(该系统可能非常适合用于美国和英国)。你可以想像一下这样一种功能强大的移动语音和数据蜂窝系统，它可以利用空白白色空间6MHz电视频道，并且可以提供与商业3G和4G蜂窝系统一样的服务，实现更高的经济效益。
说到白色空间，这是认知无线电的另外一个出色的应用。白色空间由未被使用的6MHz电视频道组成，该空间是在2009年模拟电视转换到数据电视时被弃用的。电视台仍然使用2至51个频道(54至698MHz)，尽管许多频道未被使用。开放的频道根据地区的不同而有很大的变化，不过这种频道意味着宝贵频谱的巨大浪费。
FCC已经批准在无许可证服务中使用这些频道。其指南要求具有可用本地频道的低功率和知识。FCC以及Spectrum Bridge和Telcordia等多家其他组织已经制定出记录在美国的大多数地区使用这些频道的电视台和其他无线设备和服务的综合数据库。要使用这些频道，白色空间无线电必须访问该数据库，查看该频道是否正在使用中。如果是的话，将选择另一个频道，以防出现干扰。
白色空间无线电分为两类：基站和客户端设备(CPE)终端。CPE终端可能是手机。如果这类终端要发射信号，需将其GSP坐标位置发送给基站，然后基站访问数据库查看所需的频道是否是开放的。如果是的话，CPE终端就会收到可以发射信号的通知。
在某些系统中，CPE终端实际上是侦听所需的频道，评估是否存在其他信号。在任何情况下，基站和CPE无线电都使用认知无线电的形式进行有关何时使用哪个频道的智能决策。
白色空间无线电有望能够更加高效地使用未使用的电视频谱，不过认知无线电能够在不产生干扰的情况下实现这一点。农村地区的无线宽带是白色空间的一个关键应用。农村仍有许多地方没有良好的高速互联网连接。白色空间非常适合用于这种应用。
白色空间频道的低频率和非视距(NLOS)特性不仅能够实现传输距离长达几英里的连接，还可以保证连接的可靠性。在一个潜在的商业模式中，无线互联网服务提供商(WISP)将帮助实现美国联邦政府的国家宽带计划。
远程监控是白色空间的另一个潜在应用。智能电网连接、视频监控摄像头、医疗病人监护和传感器网络等端到端(M2M)应用全部都会从访问白色空间中受益。
专为白色空间应用而设计的RuralConnect IP版II(RCIP VII)软件定义无线电/认知无线电可创造具有语音、数据和视频优先路由的点到点和点到多点网络(图9)。其目标应用是农村宽带访问，不过也可以用于IP视频监控、井和管道监测、智能计量和交通信号通信中。
RCIP VII的工作频率范围为470至786MHz。它采用TDD模式，采用正交相移键控(QPSK)或16相正交幅度调制(16QAM)。其传输功率为+30 dBm，接收灵敏度范围为–86至–89dBm。采用AES-128安全标准(共享密钥)。这些装置被设计成使用Telcordia数据库，并且符合FCC的第15部分规则以及英国的Ofcom法规。
SDR/CR的开发
SDR收发器主要是一个软件项目。一旦有了稳固的RF平台，下一步就需要选择DSP处理技术。可能的选择包括标准DSP、FPGA或者某种GPP。对于首个项目而言，使用供应商开发工具的参考设计确实会加快和简化开发工作。除此之外，还有一些相对独立的选择。
一种方法是使用GNU无线电，这是一种用于软件定义无线电的开源开发平台。它包含一组信号处理例程，包括用于高斯最小频移键控(GMSK)、相移键控(PSK)、QAM、OFDM等的调制方式。软件还包含Reed-Solomon、Viterbi和涡轮码等纠错码。还有用于优化滤波器、傅立叶快速变换、均衡器和计时器的例程。此软件可在Windows、Linux或MacOS操作系统下运行。
GNU无线电软件依靠一种名为通用软件定义无线电外设(USRP)的基本RF平台。它包含多个覆盖高达5.9 GHz的频率范围的RF板。还包含一个由快速ADC、DAC和相关支持电路组成的完整数据采集系统。USB端口提供基本I/O。
优质USRP提供商Ettus Research公司生产了一系列覆盖不同频率范围的RF板，这些RF板采用基本I/Q架构，具有全双工传输能力。提供发射/接收开关。发射器功率和接收器增益是可控制的。典型带宽为30MHz。你可以在软件中使用整合了ARM GPP和TI C64xx DSP的TI OMAP3等标准DSP、Xilinx Spartan 3A DSP1800或Altera Cyclone FPGA。
至于ADC和DAC，某些Ettus USRP型号采用100Msamples/s的14位ADC和400 Msamples/s的16位DAC。其他型号采用64Msamples/s的12位ADC和128Msamples/s的14位DAC。
如果你只是刚刚开始接触软件定义无线电/认知无线电或者想教这门课程，那么美国国家仪器(NI)公司的USRP产品可能是你的一个不错的新选择。NI公司拥有Ettus公司，NI在频率范围为50 MHz至2.2 GHz的NI USRP 2120和频率范围为2.4至5.5 GHz的NI USRP 2921这两个产品中使用了Ettus的基本硬件。
这两款收发器都使用标准直接转换架构，并通过1吉比特以太网端口将其I/Q信号输出至PC。高达25Msamples/s基带的信号可能按这种方式分流。带宽为50MHz。此装置单价约为4000美元。
数字信号处理和其他程序在PC上运行。NI公司带调制工具包的LabVIEW软件可用于开发。可将高级软件下载至NI的包含Xilinx FPGA的Flex RIO PXI中。
虽然NI USRP是软件定义无线电/认知无线电入门者的一个出色学习平台，但是其当初的开发主旨是针对大学教学和研究。如果你购买包含两个装置的捆 绑产品，即可获得德克萨斯大学和斯坦福大学开发的全套教学材料。此捆 绑产品价格约为6000美元。对于初步研究和原型设计(包括采用OFDM和MIMO技术的项目)而言，使用NI USRP是一个不错的起点。
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