1、軟件無線電技術發展現狀

　　J.Mitla在1992年首次提出了軟件無線電的概念，此后該技術一直受到業界的廣泛關注和研究。與傳統的無線電設備相比較，在軟件無線電中，諸如信號發生、調制/ 解調、信道編譯碼等信號處理過程以及協議棧皆由軟件實現，而不是固定電路，因此軟件無線電設備更易于重新配置，從而可靈活地進行多制式切換并適應技術的發展演進。廣義上的軟件無線電分為三類。a）將多種不同制式的設備集成在一起， 例如現在市場上的GSM-CDMA雙模手機。顯然，這種方式只能在預置的幾種制式下切換，要增加對新的制式的支持則意味著集成更多的電路，重配置能力十分有限。b）基于現場可編程門陣列（FPGA） 和數字信號處理器（DSP），這類可編程硬件，重配置的能力得到了很大提高。但是用于FPGA的VHDL、Verilog等語言以及418 的匯編語言都是針對特定廠商的產品，使得這種方式下的軟件過分依賴于具體的硬件，可移植性較差。此外，對廣大技術人員來說，FPGA和DSP開發的門檻依然較高，開發過程也相對比較繁瑣。c）針對以上兩類缺陷，第三類軟件無線電設備采用通用硬件（例如：商用服務器、普通PC以及嵌入式系統）作為信號處理軟件的平臺，具有以下幾方面的優勢：純軟件的信號處理具有很大的靈活性；可采用通用的高級語言（如C/C++）進行軟件開發，擴展性和可移植性強，開發周期短；基于通用硬件的平臺，成本較低，并可享受計算機技術進步帶來的各種優勢（如：CPU處理能力的不斷提高以及軟件技術的進步等）。盡管基于通用硬件平臺的軟件無線電具有諸多優點，但是目前通用硬件平臺在處理速度效率、體積和功耗以及實時性方面仍然比不上FPGA和DSP這樣的專用硬件。所以現在第二類軟件無線電仍然是主流，但由于微電子技術和計算機技術的快速發展，軟件無線電將越來越青睞于通用的硬件平臺。

　　2、GNU Radio概述

　　GNU Radio是由Eric Blossom發起的、完全開放的軟件無線電項目，旨在鼓勵全球技術人員在這一領域協作與創新，目前已經具有一定的影響力。GNU（GNU’s Not Unix）本身是一個推進軟件開放源代碼的著名項目， 由FSF（Free Softwaer Foundation）支持，目前廣泛使用的GNU/Linux操作系統則是來源于此。GNU Radio主要基于Linux操作系統，也可以移植到其他操作系統上，采用C++結合Python腳本語言進行編程，其代碼完全開放，用戶可以在其網站-R.上下載和參與更新維護其代碼。利用GNU Radio提供的一套軟件，再加上一臺普通PC機和廉價的硬件前端即可開發各種軟件無線電應用。硬件前端可以是一套專用的射頻前端或者AD/DA卡，甚至是一塊普通的聲卡。Matt Ettus為GNU Radio設計了一套射頻前端 USRP（Universal Software Radio Peripheral），可在0GHz～2.9GHz載頻上提供最高可達16Mhz帶寬的信號收／發能力。除了具有第三類軟件無線電系統的優點外，GNU Radio和USRP還具有如下優勢： a）成本較低。軟件免費，USRP的價格大約與一臺普通PC相當，帶寬可滿足目前多數音視頻廣播和無線通信制式的要求，支持雙工和多天線應用。 b）技術門檻較低，具有一定編程經驗和Linux使用經驗的用戶可在較短時間內掌握其配置、使用和開發。 c）獲得來自全世界眾多GNURadio擁護者以及Eric Blossom 和Matt Ettus本人的技術支持。