软件无线电台技术：无线通信革命

谈起软件无线电台，大家可能普遍感到惊奇，电台不都是硬件吗，熟悉的有方方正正型的，还有手持的等等。怎么会出现软件电台呢？其实软件电台并不是虚拟软件，而是一种软件定义的电台（software-defined radio，SDR），又称软件可编程电台或软件电台。软件电台的关键技术包括宽带天线和多频段天线、高速模/数和数/模变换、高速数字信号处理等。这些技术大多业已成熟，为研制软件电台奠定了基础，从而改变了现代通信的面貌。

软件电台的大部分功能的实现依赖于软件。电台软件就像计算机软件一样可以重新编程。用于不同频段和工作方式的多种波形，可以作为一种软件算法装入电台内，而不必再用硬件嵌入的方式（即“固件”）来实现。这有助于多频段多模式电台的发展，能用一部电台满足不同的通信需求。对用户而言，软件电台最显著的优点是只要输入软件指令，无须替换硬件部件，就可以改变电台的带宽、调制方式、保密等级和波形。软件电台的其他优点包括易于互通、易于集成进各种平台、易于升级以保持技术上的先进性、管理方便、全寿命费用较低等。此外，由于软件的可移植性，一个厂商制造的软件电台的功能可以移植到另一个厂商制造的符合通用体系结构的硬件上去，而无论电台内部是如何设计的或为何种用途设计的。

第一个军用软件电台计划是美军于20世纪90年代初开始实施的“易通话”计划。其目的是研制一种多频段方式的软件战术电台，用来取代现役的多种电台，以解决四个军种电台的互通问题。“易通话”工作在2～2000兆赫，能与高频、甚高频、C、L、X波段的15种类型的电台兼容，能同时处理4种不同的调制波形，是一个能进行话音和数据传输的超级掌上电台。该计划发展至今天，就是美军的联合战术无线电系统（JTRS）。联合战术无线电系统建立在通用的开放体系结构上。它工作在2～2000兆赫，能传话音、数据和视频信号；它是保密的、“即插即用”的，可在战场上按需配置模块、硬件和波形软件；具有内嵌式定位、自动局域网寻由和因特网寻由功能，以及动态组网、寻址和带宽分配功能；能自动把感知的态势反馈给网络，而且能在运动中工作，以保证动中通。

目前欧洲各国对发展军用软件无线电台态度不一，大致分为三类：已按照本国标准研制和生产军用软件无线电台（SDR）的国家，如英国、德国、土耳其；按照美国联合战术无线电系统软件通信架构（SCA）制定软件无线电台采购政策的国家，如芬兰、法国、意大利、瑞典、西班牙、波兰等；处于观望的国家如荷兰，认为软件无线电台是满足未来通信需求的一个可能而非绝对的解决方案。

英国已经分别研制了舰载、星载和机载的软件无线电台。英国海军的45型“勇敢”级驱逐舰装备了“完全集成通信系统”（FIGS），其核心就是8000系列软件无线电系统。该系统包括低频/中频/高频（LF/MF/HF）、甚高频/特高频（VHF/UHF）两种软件电台配置，具有定制的加密、波形与接口特性。LF/MF/HF配置包括1个发射/接收机柜（3个3信道软件电台）、1个接收机柜（1个3信道软件电台），以及1个功率放大器机柜。VHF/UHF配置包括1个收发器/多路耦合器机柜（3个3信道软件电台）和1个功率放大器/组合器机柜。8000系列软件无线电系统提供符合北约“标准化协议”以及“美军标准”等的HF波形与电路。英国软件无线电台（SDR）技术的另一个应用领域是卫星通信。其“天网-5”卫星安装了“范例调制解调器”（PM）。PM基于SCA的X波段，具有分离的“黑”端与“红”端，分别处理射频以及话音/数据系统的输入/输出。英军还在积极研制机载SDR电台——M3AR机载电台。该电台是英国空军“旋风”GR.4A攻击机升级计划的一部分，也是A400M运输机的标准电台。