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一、什么是SDR？ SDR(Software Defined Radio-软件定义无线电)是一种无线通信系统，它采用可重新配置，基于软件组件来处理和转换数字信号。与传统无线电通信系统不同，这种无线电设备具有高度的灵活性和通用性是一种新兴技术用于连接我们日益增长的无线世界。如下图所示，典型的SDR系统由模拟前端和数字后端组成；模拟前端处理无线电通信系统的发送(Tx)和接收(Rx)功能；最高带宽的SDR平台设计用于在广泛的频率范围内运行，通常接近DC-18 GHz。
图1.软件定义无线电系统简化框图 SDR系统的前端处理模拟域中的信号，而后端处理数字域中的信号。模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)用于将信号从一个域转换到另一个域。数字后端采用现场可编程门阵列(FPGA)，并利用可重新配置的逻辑门实现不同的功能。该FPGA具有各种板载数字处理能力，包括：调制、解调、上变频和下变频。这种数字后端的可重构性使新算法和协议可以轻松实现，而无需修改现有硬件。 二、SDR架构 典型SDR平台的架构由以下板组成:电源、数字、时间、接收(Rx)和发送(Tx)模块。这些模板使用高速电缆连接，以确保数据从一块板快速传输到另一块板。电源板的作用是为SDR系统的子板供电。 三、SDR应用 SDR的灵活性使其成为广泛市场的合适选择。其中包括各种关键任务应用，如雷达、测试和测量、磁共振成像 (MRI)、全球导航卫星系统 (GNSS)、低延迟链路以及频谱和监测。 四、SDR平台及特点 典型SDR平台的时钟分配网络以时钟板为中心，该模块为SDR系统的模块提供干净稳定的时钟。Per Vices公司的Crimson TNG SDR平台中计时板使用恒温晶体振荡器(OCXO)作为其内部参考时钟的源。该参考源可提供准确且稳定的(5 ppb)10MHz信号。高性能SDR平台还设计为支持外部参考时钟。 SDR平台的接收(Rx)板由多个独立的接收通道组成。每个接收通道都能够执行接收功能并处理模拟域中的信号。来自Rx板的模拟信号被引导至由放大器、下变频器、各种滤波器和ADC组成的独立链，用于转换为数字域。就像接收(Rx)板一样，发送(Tx)板也具有多个独立的发送通道。每个Tx通道都能够执行发送功能并以模拟格式从DAC、上变频器、滤波器和放大级发送信号。SDR系统的发送和接收链如图2所示。
图2.SDR接收(Rx)和发送(Tx)链中各种组件 五、SDR优势及市场前景 SDR系统适用于广泛的市场，包括雷达、测试和测量、医疗、高频交易、频谱监控和低延迟市场。如图3所示，使用集成的SDR平台可使传统的无线电通信系统有很多好处。另外SDR平台的模块化架构允许修改板的尺寸和配置以满足机箱的外形要求，其中包括修改Rx和Tx通道以及DSP链的数量。 SDR系统的高度灵活性来自其板载FPGA。这种可重新配置的电路使SDR具有高度的互操作性，并且易于与包括遗留系统在内的各种系统集成。此外，SDR 平台的这种灵活性和可重新配置性使其适用于涉及多种射频功能的应用。通过简单地重新编程其FPGA，SDR平台可用于完全不同的功能。SDR平台旨在与开箱即用的开源数字信号处理软件开发工具包(例如GNU Radio)一起使用。此功能允许用户轻松快速地进行测试和模拟。 在调谐和带宽方面，SDR系统提供的多个独立发射和接收无线电链可以调谐到平台支持范围内的任何频率。高性能SDR平台可在较宽的带宽上进行捕获，并设计为在较宽的频率范围内运行。
图 3：SDR主要应用场景图 |
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