浙江大学研究生课程：软件无线电——灵活与高性能系统架构

软件无线电是一种革命性的无线通信技术，由J．Mitola在面对无线通信系统兼容性、可升级性和自适应性日益突出的问题时提出的。它强调射频信号的数字化和软件化处理，以提高系统的灵活性、开放性和可扩展性。在浙江大学的信息科学与工程学院的研究生课程中，赵民建教授围绕这一主题进行教学，课程旨在使学生深入了解软件无线电的关键技术。 首先，软件无线电的核心是构建一个开放式、标准化的软件和硬件平台。这包括研究高性能的射频和数字信号处理器件，这些设备需支持多种波段、速率和模式的信号处理。对于射频信号，关键在于采样理论的应用，特别是在多波段信号数字化中，如何采用正交带通采样、一阶均匀带通采样或高阶采样等方法，选择合适的采样频率，以确保信号不失真且能有效处理全波段信号。 其次，软件无线电的多速率处理是另一个重要挑战，它涉及采样率变换的实现。文中讨论了整数倍、分数倍和NCO（数字频率合成器）控制的采样率变换方法，强调了资源优化和效率。NCO控制的插值变换技术尤其值得一提，它在从高速到低速的数据转换中发挥关键作用，这对于软件无线电接收机的实时性和性能至关重要。 此外，软件无线电系统还需要研究多模式信号接收理论和实施策略，这意味着系统能够适应不同的通信标准和协议，具备动态切换和兼容能力。这要求系统设计者不仅关注调制解调的软件化，还要考虑整个系统的架构，确保其能够灵活应对无线通信环境的变化。 尽管软件无线电技术受到广泛关注，但深入研究和实际应用仍面临许多挑战，尤其是在信号处理的复杂性和资源管理方面。本文作者基于多年的技术积累，提出了一个多波段、多速率、多模式的软件无线电验证系统，对关键技术进行了深入探讨，并展示了如何将理论与实践相结合，推动了该领域的技术进步。