一、研究背景及意义

随着软件无线电技术的发展， 智能无线电技术逐渐成为通信领域关注热点， 并给无线通信带来新的发展空间。未来宽带移动通信系统需要支持高速移动的多模式多频段宽带通信，移动通信技术的发展为生活带来方便的同时，多种通信体制并存、各种标准层出不穷对实现地域的漫游以及通信系统的兼容和继承造成了困难，以硬件为主的传统通信体制难于适应这种局面，这些新标准由于射频载波频率和调制方式不同而限制了各种设备的互通和兼容，造成了资金浪费和重复投入，这就需要一种多模式的移动终端来同时兼容现有和未来的多种通信制式。1992年5月Jeo Mitola提出的软件无线电SDR^[1][2]（Software－Defined Radio）的概念能够从根本上解决这些问题。软件无线电这一概念核心思想是：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，并使宽带A/D和D/A转换器尽可能靠近天线，研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系统。

软件无线电经过10多年的研究，已取得很多成果，但对于建立一套完整的理论和技术体系来说，还是远不够。况且软件无线电涉及的领域多、发展快，如现代通信理论、宽带天线理论、数字信号处理、微电子、计算机等，其技术发展日新月异。目前人们对智能无线电的研究日趋深入细致，理论上已基本成熟，正在进行各种应用的具体实践。

二、研究及应用现状

软件无线电 （SDR） 最初的概念是一种通信技术或者体系结构，而现在 SDR，确切说是软件定义无线电，更接近一种设计方法或者设计理念。软件无线电在理论上有着良好的应用前景， 实际应用中却受到软、 硬件工艺或者处理能力的限制，但是基于软件无线电概念基础上的软件定义无线电技术却越来越受到人们的重视。在 2001 年 10 月份举行的 ITU－8F 会议上， 软件定义无线电被推荐为未来无线通信极有可能的发展方向。智能无线电提出的背景起源于军用无线电通信，在军事领域，最重要的通讯工具就是电台，而它的使用遇到了一些问题：军队的各分支机构之间使用的通信系统并不是都一样的，而且这些通信系统之间的兼容性比较差，功能相对而言也比较单一，频带比较拥挤，大量地方性的标准在同时进行使用^[3] 。为了保证在不同的通讯设备之间还能够相互地进行通信，从而可以实现协调各个部门之间的通信，使其变得更加具有效率和更加安全。所有探索的最终的目地就是通过智能无线电来使得通信系统不用再被硬件系统结构所束缚，进而通过使用软件来实现所需要的各种功能。随着移动通信的发展，一种新的概念的移动通信系统应运而生，这就是智能无线电，它不仅是无线通信领域同时也是当今社会的又一次革命，更是社会生产力发展的又一次飞跃^[10] 。智能无线电是人类对于传统软件无线电的智能化，需要在不同的时期，不同的环境中达到不同的使用要求。人们已经意识到这是一个新的机遇，这可能与 PC 机一样能形成巨大的有利可图的市场。研究智能无线电不仅具有重要的科学价值，而且具有重要的经济价值。如果不了解这一点，是有可能在智能无线电这个巨大的市场中丧失机会。智能无线电经过多年的研究，取得了不少的成绩，但时如果想要建立理论和技术的综合系统，仍然是远远不够的。

但是由于美国军方对软件无线电技术表现出的极大兴趣和关注，给软件无线电项目投入了极大的研究经费，促使软件无线电得到了快速的发展。目前全球在软件无线电方面取得大量研究成果不仅已在军事通信领域获得了广泛的应用，而且也极大的推动了软件无线电在其他军事领域，如果第四五代战机的综合航空电子系统、舰载综合一体化电子系统等武器平台中的应用，并将大力提升装备性能^[4]；与此同时，软件无线电在民用移动通信中的应用研究也正在如火如荼开展，不仅在第三四代移动通信中已初露端倪，在未来移动通信中将会获得广泛应用，展现出与1G/2G/3G完全不同的、具备完全软件无线电特性的体制结构，把移动通信技术及其业务推向一个新高度^[5]。软件无线电技术还可以使产品的硬件大大简化，可靠性大大提高，成本更低廉；其升级、维护、操作都尽可能的在软件上实现，大大节省了人工开支和提高了工作效率。由于软件开发成本低，降低了更新换代的成本，新技术产品的开发也逐步从硬件转到软件上来^[10]。可以毫不夸张地说，随着微电子、计算机、信号处理等技术的迅猛发展，以及在个人移动通信中的广泛应用，软件无线电将成为21世纪对世界最具影响力的新兴技术之一，它不仅会深刻改变人们的生活模式，而且也将逐步形成新兴的”无线个人计算机”市场，甚至有人将软件无线电称之为绿色无线电，从而有力带动世界经济的复兴，推动世界经济和现代文明的蓬勃发展。

三、研究内容与工作原理

1、软件无线电结构图：

2、研究内容

首先理解数字混频器、数字控制震荡器（Numerically Controlled Osillator#8212;NCO）和数字低通滤波器(LPF)或带通（BPL）含义及工作原理；将载波频率为f₀ =60kHz，f_s=80kHz，f_a=1kHz的离散调频信号变换到指定载波频率为f₀ =20kHz的离散调频信号。然后根据调频信号的数学模型，利用差分方程对模拟调频信号进行离散化转换，通过TMS320F2812 DSP软件编程实现离散调频信号的动态解调。