标题：软件定义的无线电
软件定义的无线电
软件定义的无线电 (Software Defined Radio，SDR) 是一种无线电广播通信技术，它基于软件定义的无线通信协议而非通过硬连线实现。换言之，频带、空中接口协议和功能可通过软件下载和更新来升级，而不用完全更换硬件。SDR 针对构建多模式、多频和多功能无线通信设备的问题提供有效而安全的解决方案。
SDR 能够重新编程或重新配置，从而通过动态加载新的波形和协议可使用不同的波形和协议操作。这些波形和协议包含各种不同的部分，包括调制技术、在软件中定义为波形本身的一部分的安全和性能特性。
随着移动通信的发展，从20世纪90年代初开始，软件无线电（SoftwareRadio）的概念开始广泛流行起来。由于多种数字无线通信标准共存，如GSM、CDMA－IS95等，每一种制式对其手机都有不同的要求，不同制式间的手机无法互连互通。为了解决这个问题，软件无线电方案提出将2MHz～2000MHz的空中信号全部收下来进行抽样、量化，转化成数字信号用软件处理。换句话说，就是把空中所有可能存在的无线通信信号全部收下来进行数字化处理，从而与任何一种无线通信标准的基站进行通信。从理论上说，使用软件无线电技术的手机与任何一种无线通信制式都兼容。
虽然在理论上软件无线电有良好的应用前景，但在实际应用时，它需要极高速的软、硬件处理能力。由于硬件工艺水平的限制，直到今天，纯粹的软件无线电概念也没有在实际产品中得到广泛的应用。但一种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今后无线通信发展极有可能的方向。 软件定义无线电是一个系统和体系，它必须有可重新编程和可重构的能力，使设备可以使用于多种标准、多个频带和实现多种功能，它将不仅仅使用可编程器件来实现基带数字信号处理，还将对射频及中频的模拟电路进行编程和重构，目前人们对软件定义无线电的功能的要求包括：重新编程及重新设定的能力、提供并改变业务的能力、支持多标准的能力以及智能化频谱利用的能力等等。应该看到，SDR并不是一种孤立的技术，而是可为所有技术使用的公共平台。 软件定义无线电与软件无线电最重要的一点不同之处在于，前者不要求将全频带内（2MHz～2000MHz）的空中无线信号都收下来，而是通过手动配置/自动查找的方式，一个频带一个频带地找出当前空中最适合于通信的频带和制式。众所周知，由于各种各样的原因，IMT2000或称3G标准并未如其初衷所设想的那样，形成一个全球统一的标准，而是形成了欧洲的WCDMA、北美的cdma2000和中国的TD－SCDMA为代表的系列标准。多种不同标准带来的一个问题就是手机在不同制式标准之间的漫游和兼容问题。此外，考虑到3G标准从现有2G标准平滑过渡的问题，3G的手机最好还同时支持GSM和CDMA－IS95协议。如果采用软件定义无线电技术，使用通用的软件平台，通过手动配置/自动查找的方式，依次工作在可能的工作频段和制式模式下，对接收到的数字信号采用针对性的软件处理方案处理，从中选出并跳转到最适合的工作频段和制式下进行通信，就可实现对各种模式的全兼容，其优势将是不言而喻的。 当然，要实现SDR的目标，人们目前还需要面对巨大的挑战，包括体系结构、宽带可编程、可配置的射频和中频技术等等。而在用软件定义无线电方案实现不同的无线通信制式时，TD－SCDMA标准由于其特性，更容易与软件定义无线电方案相结合。因为TD－SCDMA是唯一明确将智能天线和高速数字调制技术设计在标准中，明确用软件无线电技术来实施的标准。同时TD－SCDMA技术用SDR来实现相对也比较方便。首先，TD－SCDMA标准中每个频带的带宽较窄，信号处理量不是很大，易于使用软件平台实现，而不必采用处理速度要求非常高的硬件平台，因此移植到基于软件定义无线电方案非常容易，不必再考虑如何由硬件平台转换到软件平台。其次，TD－SCDMA标准中上、下行信号都采用同步传输方式，因此在解调时可以采用实现方案相对简单的相干解调方案，而不必使用复杂的非相干解调，也使得软件编程处理量下降，便于实现。
开源的软件定义无线电
开源软件无线电（Gnuradio）或 开源软件定义无线电是一个对学习，构建和部署软件定义无线电系统的免费软件工具包。发起于2001年，Gnuradio 现在成为GNU 的正式项目之一。慈善家John Gilmore 发起并捐助$320,000.00 (US) 给Eric Blossom 用来构建代码和维护。
Gnuradio 是一个无线电信号处理方案，它遵循GNU 的GPL 的条款分发。它的目的是给普通的软件编制者提供探索电磁波的机会，并激发他们聪明的利用射频电波的能力。
正如所有软件定义无线电系统的定义，可重构性是其最重要的功能。再也不需购买一大堆发射接收设备，只要一台可以装载信号处理软件（这里：Gnuradio）通用的设备。目前它虽然只定义几个有限的无线电功能，但是只要理解无线发射系统的机理（算法），你便可以任意的配置去接受它。
Gnuradio 起源于美国的麻省理工学院的SpectrumWare 项目小组开发的Pspectra 代码的分支。2004年被完全重写。所以今天的Gnuradio 已不包含原Pspectra 任何代码。另外值得一提的是Pspectra 已被用作创立商业化的Vanu Software Radio. 
Gnuradio 开发了通用软件无线电外设（USRP)，它是一个包含4个64 MS/s 的12位ADC，4 个128 MS/s 的14 位的DAC，以及其它支持线路包括高速的 USB 2.0 接口。该USRP能够处理的信号频率高达16 MHz宽。一些发射器和接收器的插件子板，可覆盖0至5.9MHz 频段。它是Ettus研发的。　
SDR (Special Drawing Rights), “特别提款权”　　根据国际货币基金组织（IMF）金融计划和运作处提供的资料说明，SDR是国际货币基金组织于1969年创设的一种储备资产和记账单位，亦称“纸黄金”，最初是为了支持布雷顿森林体系而创设，后称为“特别提款权”。最初每特别提款权单位被定义为0.888671克纯金的价格，也是当时1美元的价值。　　随着布雷顿森林体系的瓦解，特别提款权现在已经作为“一篮子”货币的计价单位。最初特别提款权是由15种货币组成，经过多年调整，目前以美元、欧元、日元和英镑四种货币综合成为一个“一篮子”计价单位。　　作为IMF分配给会员国的一种使用资金的权利，中国拥有的特别提款权配额为63.692亿，是第8位份额最大的成员，而美国以371.493亿特别提款权作为最大份额成员。　　成员国拥有的特别提款权可以在发生国际收支逆差时，用来向基金组织指定的其它会员国换取外汇，以偿付国际收支逆差或偿还基金组织贷款。特别提款权还可与黄金、自由兑换货币一样充作国际储备。用特别提款权作为统一的记价单位时，国际货币基金组织的各成员国货币和特别提款权之间的折算比例，也就体现了各成员国货币的汇率情况。同时也能更好地反映一国货币的综合汇率。　　SDR涉及国际结算　　作为国际货币基金组织的记价单位，SDR并不是真实的货币，使用时必须先换成其它货币，并且不能直接用于贸易或非贸易的支付。但是在很多国际结算领域，却都可以看到SDR作为国际统一结算货币记价单位的身影。　　换言之，如果人民币对特别提款权折算比例发生变化，将影响到与中国相关的多种国际业务的结算。　　譬如，在国际长途电话结算、国际航运、国际邮政的费率、赔偿等方面，中国许多企业都使用SDR作为计价标准。　　最普遍的就是，中国移动和中国联通的国际漫游费用需要用SDR来进行结算。这两个公司都规定，对于漫游到国外的用户，选择使用的被访地区或国家运营商，将按被访地运营商使用的计费货币单位计价，并按一定的汇率折算为特别提款权，再由特别提款权换算为人民币后向用户收取。　　中国移动的用户服务部工作人员解释：依照国际惯例，汇率以话费发生时间的上月23日国际货币基金组织公布的汇率为准；若遇美国公众假期，国际货币基金组织不公布当天的汇率，则以23日前的工作日的汇率为准。　　而中国联通新闻中心的人士也表示，联通采用了同样的收费方法。例如，联通手机用户如果漫游到保加利亚的MobiTel公司，则在当地拨打回国内的每分钟通讯费为1.955SDR，并按照国际货币基金组织提供的汇率计算出人民币费用。　　航空方面，《统一国际航空运输某些规则的公约》也规定，如果出现意外，航空公司须对每名搭客作出赔偿限额为10万SDR的赔偿。　　另外，《万国邮政公约》中也规定，万国邮政联盟的标准货币是特别提款权。　　在国际邮件和包裹递送中，有关邮件收寄资费、计算邮件退回和改寄资费、给邮件的补偿等都是透过特别提款权来统一规定，并由各自成员国计算出本国货币。同时，特别提款权还作为各邮政间账务结算的记账单位，在付款时，将特别提款权账款金额折合成付款货币金额，办理付款手续。　　对于特别提款权的折算比例，邮政部门并不会经常变换，而是在一段相当长的时间内固定。“目前，国家邮政总局规定的特别提款权折合人民币比例是10.0539。”上海国际快递包裹公司的一位工作人员说。　　而之所以很多国际公约都使用特别提款权作为标准货币，是由于SDR的价值是透过在国际贸易中所占比例最大的4种自由兑换货币组成，具有较强的稳定性，比利用任何一个单个会员国的货币作为标准货币可能给其它会员国造成的风险都小。