软件无线电技术无论在军用和民用无线通信中都有广泛的应用前景。本书是一本论述其体系结构的专著。全书共分16章，应用面向对象的方法深入地讨论了软件无线电体系结构的基础及其演进，它对硬件及软件部分的要求，以及如何应用于产生多频段、多模式无线通信系统的实例。本书适合于具有无线通信理论基础的高等院校师生及工程技术人员阅读。

软件无线电作为无线技术的关键组成部分，已成为无线电通信领域的热门话题。本书完整地提供了软件无线电体系结构，详细地讨论了复杂无线电系统的功能、部件及设计过程，以及大规模的软件工程方法，如UML和CORBA。

本书为该领域的各个学科之间架起了桥梁，为软件工程师提供了如何用软件来定义无线电的波形和如何将UML《统一标准建模语言)用于具体的无线电体系结构的指导性资料，以及如何对体系结构在强健性和成本上进行权衡。

本书内容涉及以下几个方面：

软件无线电技术如何适应更大的电信市场需求

复杂度的驱动及其对硬件和软件部件的影响

在各种ASIC、FPGA、DSP硬件上的对处理容量的管理

软件无线电对硬件和软件的要求，涉及到：天线、RF变换、ADC／DAC、DSP、实时操作系统、CORBA、无线电软件对象

系统工程的有关领域，包括：设计工具、成本效益分析、扩展案例研究、移动基础设施

序

译者序

第1章 引言与概论

1.1革命与演进

1.2系统的说明

1.3理想的软件无线电

1.4软件无线电的功能结构

1.4.1软件无线电功能模型

1.4.2功能的接口

1.4.3体系结构

1.4.4抽象层

1.5基本信号的处理流

1.5.1实时信道处理流

1.5.2环境管理流

1.5.3在线自适应

1.5.4离线软件支持(软件工厂)

1.6实现的选择

1.6.1定义无线电平台

1.6.2演进无线电平台

1.7软件无线电的获得

1.7.1关键的获得参数

1.7.2信道化

1.7.3可编程数字接入

1.7.4硬件模块化

1.7.5软件灵活性与可负担性

1.7.6体系结构的开放性

1.8软件无线电更广泛的应用

1.8.1类型验证

1.8.2递增的下载稳定性与类型验证

1.8.3频谱管理的含义

1.9练习

第2章 体系结构的演变过程

2.1技术生存发展统计学

2.1.1功能、部件和设计规则

2.1.2第二、第三代移动蜂窝无线电的全球重组

2.1.3随着无线通信的发展软件复杂度不断增长

2.2民用领域对体系结构的需求

2.2.1BellSouth软件定义的无线电(SDR)

2.2.2欧洲的情况

2.2.3亚洲的情况

2.2.4地区性差别

2.2.5不同的分市场

2.3军事领域对体系结构的需求

2.3.1国防信息基础设施

2.3.2战术军事需求

2.4开放式的体系结构和标准化的发展

2.4.1SDR(Software.DefinedRadio)论坛

2.4.2产品标准化组织

2.4.3空中接口标准

2.4.4全球范围内的磋商过程

2.5体系结构发展过程的说明

2.6练习

第3章 无线电频谱与射频环境

3.1射频(RF)信号空间

3.1.1无线电波段和模式的概述

3.1.2动态范围.带宽积

3.2HF波段的通信模式

3.2.1传播

3.2.2HF空中接口模式

3.2.3HF业务与产品

3.3低波段的噪声和干扰

3.4LVHF波段的通信方式

3.4.1LVHF传播

3.4.2单信道单载波LVHF空中接口模式

3.4.3LVHF扩展频谱空中接口

3.4.4LVHF多信道空中接口

3.4.5LVHF服务与产品

3.4.6LVHF软件无线电

3.5多径传播

3.6VHF波段的通信方式

3.6.1VHF传播

3.6.2VHF空中接口

3.6.3VHF服务与产品

3.6.4VHFSDR

3.7UHF波段的通信方式

3.7.1UHF传播

3.7.2UHF空中接口

3.7.3UHF服务与产品

3.7.4UHFSDR

3.8S耶波段的通信方式

3.8.1SHF传播

3.8.2多普勒频移

3.8.3SHF空中接口模式

3.8.4SHF服务与产品

3.8.5SHF软件定义无线电(SHFSDR)

3.9大气效应

3.10EHF波段的通信方式

3.10.1EHF传播

3.10.2EHF空中接口模式

3.10.3EHF的服务及产品

3.10.4EHFSDR

3.1l卫星通信的方式

3.11.1卫星频段的传播

3.11.2卫星空中接口模式

3.11.3卫星服务与产品

3.11.4卫星通信的软件定义无线电(SateomSDR)

3.12多波段、多模式小结

3.13练习

第4章 系统级体系结构分析

4.1减少灾害的案例研究

4.1.1情况说明

4.1.2需求分析

4.1.3练习

4.2无线电资源分析

4.2.1无线电资源管理

4.2.2频谱利用的模型

4.2.3空间接入模型

4.2.4服务等级((30S)

4.2.5服务质量(QoS)

4.2.6综述

4.2.7练习

4.3网络体系结构分析

4.3.1网络层次结构(体系)

4.3.2商用网络

4.3.3军用网络

4.3.4模式参数分析

4.4分析协议栈

4.4.1SDR应用映像到协议栈

4.4.2网络层

4.4.3数据链路层

4.4.4物理层分析

4.4.5另一种协议栈：无线ATM

4.4.6练习

4.5系统级体系结构参数

4.5.1练习

第5章 节点级体系结构的分析

5.1体系结构的表示

5.1.1功能设计的层次结构

5.12面向对象的方法

5.1.3参考平台的集成

5.1.4用UML分析节点的体系结构

5.1.5一种体系结构的拓扑模型

5.1.6规范的软件无线电节点体系

5.1.7数字信号处理流的参数

5.1.8节点级体系结构能力的配置文件

5.2练习

5.3节点体系结构的工业标准

5.3.1SDR论坛的体系结构框架

5.3.2ITU-RIMT-2000设备的体系结构

5.3.3练习

5.4可编程数字电台(PDR)事例研究

5.4.1一种基本的民用PDR

5.4.2多模式常规无线电台

5.4.3GEC的可编程数字电台

5.4.4.ITT的数字化电台

5.4.5民用先驱：AirNet

5.5先行的技术

5.5.1COTS研究的技术动向

5.5.2SPEAKeasy，军用技术的开拓者

5.5.3联合通信互操作终端

5.6练习

第6章 分段设计的权衡

6.1概述

6.2天线段的权衡

6.3射频和中频处理的权衡

6.4ADC的权衡

6.5数字体系结构的权衡

6.6软件体系结构的权衡

6.7性能管理的权衡

6.8端到端的权衡

6.9练习

第7章 天线段的权衡

7.1射频接入

7.2参数控制

7.2.1线性和相位噪声

7.2.2辐射体的位置参数

7.3组装、设置及运行的挑战

7.3.1增益与组装

7.3.2带宽与组装

7.3.3天线的校正

7.3.4天线的间距

7.3.5人体的相互影响

7.4天线分集

7.4.1空间相干分析

7.4.2空间分集的潜在好处

7.4.3空间和频谱分集

7.4.4分集结构的权衡

7.5可编程天线

7.6成本的权衡

7.7总结与结论

7.8练习

第8章 RF／IF变换段的权衡

8.1RF变换的结构

8.2接收机结构

8.2.1超外差接收机

8.2.2直接变换接收机

8.2.3数字RF接收机

8.2.4干扰抑制

8.3RF部件技术

8.3.1RFMEMS(射频微机电系统)

8.3.2超导滤波器

8.3.3双模放大器

8.3.4电子可编程模拟部件

8.4RF子系统性能

8.5RF/IF变换问题

8.6练习

第9章 ADC和DAC的权衡

9.1综述ADC基础

9.1.1动态范围(DNR)预算

9.1.2抗混叠滤波器

9.1.3削波失真

9.1.4窗口抖动(A,pertureJitter)

9.1.5量化及动态范围

9.1.6技术的限制

9.2ADC和DAC的权衡

9.2.1∑.△(△.∑)ADC

9.2.2正交技术

9.2.3带通取样(数字下变换)

9.2.4DAC的权衡

9.3SDR的应用

9.3.1变换率、动态范围及应用

9.3.2ADC产品的演化

9.3.3低功率的无线应用

9.3.4数字RF

9.4ADC的设计规则

9.4.1线性度

9.4.2测量SNR

9.4.3噪声基底的匹配

9.4.4品质因数

9.4.5技术的引入

9.4.6结构的实现

9.5练习

第10章 数字处理的权衡

10.1度量基准

10.2不同种类的多处理硬件

10.2.1硬件的类

10.2.2数字互连

10.3专用集成电路(ASIC)

10.3.1数字滤波ASIC

10.3.2前向差错控制(FEC)ASIC

10.3.3收发信机ASIC

10.3.4体系结构的意义

10.4现场可编程门阵列(FPGA)

10.4.1FPGA介绍

10.4.2可重新配置的硬件平台

10.4.3FPGA-DSP结构的权衡

10.4.4查表驱动的信号产生

10.4.5发展中的FPGA功能的设计

10.4.6体系结构的意义

10.5DSP的结构

10.5.1用于无线的DSP核

10.5.2基本的DSP：TMS321℃30

10.5.3不断发展的互连能力：C40和SHARC

10.5.4体积和功耗之间的权衡：c54x和Motorola芯片

10.5.5进一步提高平行性：e80和c60xx

10.5.6当前芯片的总结和比较

10.5.7潜在的技术局限

10.6信息安全处理器的结构

10.6.1加密芯片一密钥由第三者保管的方法

10.6.2可编程的信息安全模块

10.7主处理器

10.8体系结构的意义

10.9练习

第11章 软件体系结构的权衡

11.1软件的设计过程

11.2自上而下，面向对象的设计

11.2.1面向对象的SDR设计

11.2.2定义软件对象

11.2.3体系结构的意义

11.3软件体系结构分析

11.3.1SDR的软件体系结构

11.3.2SPEAKeasyI的软件体系结构

11.3.3顶层对象的特点

11.3.4特定任务

11.3.5SPEAKeasyII的编码

11.4基础结构软件

11.4.1控制流程

11.4.2信号的流程

11.4.3流程标准化

11.4.4CORBA

11.4.5定时、频率和定位

11.4.6资源管理

11.5SDR的状态机

11.5.1有限状态自动机

11.5.2下推自动机

11.5.3信道控制状态机

11.5.4代理状态机

11.6体系结构的意义

11.6.1通信业务层

11.6.2无线应用层

11.6.3基础结构层

11.6.4硬件平台层

11.7练习

第12章 软件组件的特点

12.1硬件一软件的接口

12.1.1DSP的扩展

12.1.2执行的定时

12.1.3汇集软件性能

12.2前端处理软件

12.2.1频谱管理

12.2.2频谱监视

12.3调制解调软件

12.3.1调制解调的复杂性

12.3.2SPEAKeasyII的API

12.3.3调制解调技术

12.3.4同步

12.3.5均衡器的复杂性

12.3.6解调的判决

12.3.7前向差错控制(FEC)

12.3.8防止差错的复杂性的权衡

12.3.9多种数据速率

12.3.10造成链路层复杂性的因素

12.4比特流处理软件

12.5啪SEC软件

12.6网络互连软件

12.6.1开放系统互连的协议堆栈

12.6.2分层网络的接入

12.6.3模式切换

12.7信源分段的软件

12.7.1语音处理软件

12.7.2信息处理软件

12.7.3用户接口软件

12.8其他的软件问题

12.9体系结构的意义

12.10练习

第13章 性能管理

13.1性能管理综述

13.1.1需求及容量的一致度量

13.1.2初始需求估计

13.1.3设备利用率精确地预测性能

13.2性能管理的过程流程

13.3估计处理需求

13.3.1伪代码的例子-T1复用器

13.3.2被量化的对象

13.3.3线程分析和对象加载因子

13.3.4运用资源管理电子表格

13.4基准标记的应用

13.4.1GSM基站

13.4.2基准标记的部分干扰消除接收机

13.4.3基准标记的手机

13.5确定性能参数

13.5.1设备利用率

13.5.2响应时间估计

13.5.3通量估计：多少硬件

13.5.4.超过指标的概率

13.6结构的意义

13.7练习

第14章 智能天线

14.1智能天线的领域

14.2多波束阵列

14.3自适应空间零位

14.3.1算法运作

14.3.2波束形成算法复杂度

14.4空.时自适应处理

14.5结构的含义

14.5.1智能天线部件

14.5.2设计规则

14.6练习

第15章 应用

15.1设计过程

15.2救灾系统设计

15.2.1联邦紧急救援署操作概念(FEMA Concept of CONOPS)26

15.2.2需求分析

15.2.3系统描述

15.2.4例证性的设计

15.3结构的含义

15.4练习

第16章 参考体系结构

参考文献

词汇