它的原理是什么?

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無線通信在現代通信中占據著極其重要的位置，幾乎任何領域都使用無線通信，包括有商業、氣象、金融、軍事、工業、民用等。我們可從通信系統、調制方式、多址方式等幾方面可看到無線通信系統種類的繁多。 類 別 種 類 通信系統 衛星通信系統、蜂窩移動通信系統、無線尋呼系統、短波通信系統、微波通信系統等 調制方式 AM、FM、LSB、USB、ISB、FSK、PSK、MSK、GMSK、QAM等 多址方式 時分多址（TDMA）、頻分多址（ FDMA）和碼分多址（CDMA）等 各種通信系統由于自身的特點而適用于各種特定的場合，例如：l 短波電臺適合遠距離，其所需的發射功率不大，傳輸的“中繼系統” —電離層不會被摧毀；衛星通信能傳播高質量的信息，所能提供的頻帶很寬l 微波通信抗干擾能力強，適合大量的數據傳輸，但只能在點與點之間傳輸，傳輸距離又有一定的限制 由于無線通信的設備簡單、便于攜帶、易于操作、架設方便等特點，在軍事和民用通信領域中都是不可缺的重要通信手段。然而，電臺往往是根據某種特定的用途而設計的，功能單一，有些電臺的基本結構相似，而信號特征差異很大。比如，工作的頻段不同，調制方式不同，波形結構不同，通信協議不同，數字信息的編碼方式、加密方式不同等等。電臺之間的這些差異極大地限制了不同電臺之間的互通互連。 經過幾十年的發展，無線通信已有很大的發展，通信系統由模擬體制不斷向數字化體制過渡，因此是否可能在數字化體制礎上一個電臺能滿足多調制方式和多址方式，從而根椐需要構成多種通信系統呢。 我們先看一下一個數字蜂窩網接收站, 顯示在圖 1 中。（注意：為了說明軟件無線電的概念，這里給出了無線電的接收裝置部分） 。 圖1：窄帶無線接收裝置 在窄帶接收裝置中所有的功能模塊：濾波、放大、向下變頻，直到調制，都是使用模擬技術 ( 除了頻率合成的部分 ) 實現的 。信號解調出來以后，使用一個可編程的數字信號處理 ( DSP ) 器件進行處理。 軟件無線電決定性的步驟，是將A/D（和D/A）變換器盡量向射頻端靠攏（如圖2所示）。應用寬帶天線或多頻段天線，并將整個中頻頻段作A/D變換，這之后整個的處理都用可編程數字器件特別是軟件來實現。它的結構圖顯示在圖3上。我們可看出，這樣一個體系結構具有非常大的通用性，對解決上面提到的問題有很大的潛力，可用來實現多頻段、多調制方式和多址方式，構成多體制的通用無線通信系統。 　 圖2 軟件無線接收裝置 圖3：軟件無線電的結構圖 從圖3中可看出，所謂軟件無線電，其關鍵思想是構造一個具有開放性、標準化、模塊化的通用硬件平臺，各種功能，如工作頻段、調制解調類型、數據格式、加密模式、通信協議等，用軟件來完成，并使寬帶A/D和D/A轉換器盡可能靠近天線，以研制出具有高度靈活性、開放性的新一代無線通信系統。可以說這種電臺是可用軟件控制和再定義的電臺，選用不同軟件模塊就可以實現不同的功能，而且軟件可以升級更新。其硬件也可以像計算機一樣不斷地更新模塊和升級換代。由于軟件無線電的各種功能是用軟件實現的，如果要實現新的業務或調制方式只要增加一個新的軟件模塊即可。同時，由于它能形成各種調制波形和通信協議，故還可以與舊體制的各種電臺通信，大大延長了電臺的使用周期，也節約了成本開支。 軟件無線電與傳統結構數字無線電的主要區別在于： l 將A/D和D/A向RF端靠近，由基帶移到中頻，對整個系統頻帶進行采樣。 l 用高速的DSP/CPU代替傳統的專用數字電路與低速DSP/CPU做A/D后的一系列處理。 　　以上兩點僅僅是結構上的區別。隨著微電子技術的發展，各種數字器件的性能不斷提高，現有的數字無線電也會不斷發展，也將使得A/D、D/A一步步地向RF端靠近。那么軟件無線電會不會僅僅是數字無線電的進一步發展呢?回答是否定的。我們認為：軟件無線電和數字無線電的進一步發展在概念上是不同的。這主要是因為A/D、D/A的移向RF端只是為軟件無線電的實現提供了必不可少的條件，而真正關鍵的步驟是采用通用的可編程能力強的器件(DSP、CPU等)代替專用的數字電路。由此帶來的一系列好處才是軟件無線電的真正目的所在。 　　軟件無線電的最終目的就是要使通信系統擺脫硬件系統結構的束縛。在系統結構相對通用和穩定的情況下，通過軟件實現各種功能，使得系統的改進和升級非常方便又代價很小，且不同的系統之間能夠互聯和兼容。而數字無線電的進一步發展并不能做到這一點，它只能導致對硬件和系統結構更多的依賴。 　　不過，目前軟件無線電更多地是以一種概念和設想的形式出現，具體的定義和體系結構尚無定論。可以說除了上面提到的兩點關鍵思想被普遍接受以外，其它各方面的內容都在探討之中。這一現狀，除了由于軟件無線電提出的時間還很短以外，還有這樣幾個原因： （1）硬件發展水平的限制是其中的最主要因素，應該說，現在的硬件水平對于實現真正的軟件無線電還是不足夠的。但軟件無線電的某些應用，在對系統結構和性能要求做一些適當的折衷后，是可實現的。而且從目前器件的發展趨勢來看，滿足要求的產品應在不久的將來能夠得到。正是由于處于這樣一個發展階段，導致不同的研究機構、不同的應用采用了不同折衷方案的各自不同的體系結構，而又都稱為軟件無線電。 （2）目前對軟件無線電的研究工作還處于起步階段，各研究機構相對獨立，交流很少。待研究的問題很多，從不同的出發點和側重面，得出的結論也各不相同。隨著研究工作的深入，問題會逐漸清晰，而軟件無線電的定義和體系結構的規范問題則是應該盡早研究討論的。 （3）傳統的通信系統的體系結構也在很大程度上影響著目前的軟件無線電的體制研究。軟件無線電與傳統的體系結構有很大不同，僅僅簡單地將傳統的通信系統用新的方式實現是不夠的。 　　可見，軟件無線電的研究還剛剛開始，有許多問題需要解決，但它能給通信產業帶來根本性的變革，同時還會帶來巨大經濟效益和社會效益，值得我們努力去解決這些問題。 　　我們可以把軟件無線電的主要特點歸納如下：l 具有很強的靈活性。軟件無線電可以通過增加軟件模塊，很容易地增加新的功能。它可以與其它任何電臺進行通信，并可以作為其它電臺的射頻中繼。可以通過無線加載來改變軟件模塊或更新軟件。為了減少開支，可以根據所需功能的強弱，取舍選用的軟件模塊。l 具有較強的開放性。軟件無線電由于采用了標準化、模塊化的結構，其硬件可以隨著器件和技術的發展而更新或擴展。軟件也可以隨需要而不斷升級。軟件無線電不僅能和新體制電臺通信，還能與舊式體制電臺相兼容。這樣，既延長了舊體制電臺的使用壽命，也保證了軟件無線電本身有很長的生命周期。 軟件無線電這一新概念一經提出，就得到了全世界無線電領域的廣泛關注。由于軟件無線電所具有的靈活性、開放性等特點，使得軟件無線電不僅在軍民無線通信中獲得了應用，而且將在其它領域比如電子戰、雷達、信息化家電等領域得到推廣，這將極大促進軟件無線電技術及其相關產業（集成電路）的迅速發展。。

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用電磁波作這傳輸介質的電器.