软件无线电技术的发展史及未来的展望

软件无线电(SDR)的开发进度依赖于许多元器件和软件的改进。尽管如此，电子行业一直致力于解决增强型SDR技术所面临的挑战。软件无线电这个名字很好地阐述了这些无线电设备的工作模式：能够通过软件代码修改硬件元器件的性能。但实现这个目标仍需要高性能的模拟和数字元件：比如相应的低噪声放大器(LNA)和数据转换器，以及系统级配置，用于在不同制造商生产的SDR之间实现互 *** 作性。这些无线电设备一般工作在2MHz至2GHz频率范围。 

软件无线电技术现在是蜂窝通信网络等商用市场的重要组成部分。但这种技术的发展很大程度上归功于时断时续的美军联合战术无线电系统(JTRS)计划。这个计划的目标是用某种形式的通用软件可编程无线电设备替代现有的模拟战术无线电设备。其面临的挑战是，除了提供不同军用网络之间的互 *** 作性外，还要确保通信的安全性。 

JTRS计划得到了不少最大型的军事承包商的支持，包括波音公司(Boeing)在JTRS网络的地面移动无线电(GMR)版本方面付出的努力，以及Lockheed-MarTIn公司在JTRS无线电系统的空海版本上做的工作，后者也被称为空中/海上固定站(AMF)JTRS无线电。JTRS无线电系统基于软件通信架构(SCA)，这是一种定义了软硬件如何协调工作的开放架构框架。 

遗憾的是，波音公司的延迟和成本超支导致去年晚些时候JTRS计划中涉及该公司的部分被迫取消(虽然合同计划是到2012年3月截止)。波音公司是与Northrop-Grumman、Rockwell Collins、BAE Systems和Harris RF CommunicaTIons公司一起开发这些高性能的GMR JTRS无线电系统的。当然，JTRS计划中军队部分内容的消减可以追溯到相关的未来战斗系统(FCS)计划，后者是一项旨在为未来士兵带来高科技的庞大且昂贵的计划。FCS计划已于2009年被迫取消。 

美国国防部(DoD)认为，波音JTRS无线电系统的一些问题与试图在硬件相对受限的无线电设备中支持宽范围的复杂波形有关。举例来说，美国军队为这些可编程无线电系统开发了两种波形——士兵无线电波形(SRW)和宽带网络波形(WNW)，用于实现可靠且安全的通信。 

基于SRW的无线电系统被设计为以分配的1.2MHz带宽工作，而WNW无线电系统的最佳工作带宽是3MHz或5MHz。但这些波形都是内存/计算密集型波形。波音公司发现，很难以极具成本效益的方式提供能够同时支持所有这些波形与网络的软件无线电系统。 

哈里斯射频通信公司(Harris RF CommunicaTIons)取得的巨大成功也归功于涉足JTRS，当然也与公司开发自己的软件无线电系统有关。例如，哈里斯公司刚刚从美国特种作战指挥部(USSOCOM)收获到3900万美元的定单，用于购买公司的Falcon III AN/PRC-152A宽带手持式战术无线电设备(见附图)。这是4亿美元的不定期交付不确定数量(IDIQ)合同的首批交货定单，旨在帮助美国特种作战指挥部实现战术无线电设备库存现代化。该合同还覆盖Falcon III AN/PRC-117G多频段单兵无线电设备。 

灵活的AN/PRC-152A无线电系统同时支持宽带和窄带波形。哈里斯的宽带功能将由该公司的网络宽带波形设备提供，该设备已经得到美国安全局(NSA)的1类高可靠互联网协议加密(HAIPE)认证。哈里斯公司希望今年晚些时候AN/PRC-152A也能获得NSA的1类认证，以便与JTRS SRW一起工作。

图：Falcon III AN/PRC-152A宽带手持式战术无线电设备使用SDR技术适应不同的波形应用。

此外，Rockwell Collins和BAE Systems的合资公司Data Link SoluTIons(DLS)最近与空海作战系统指挥部(SPAWAR)签署了一份价值2580万美元的合同。这份定单用于多功能信息发布系统JTRS终端的首次全面生产与现场试验(FP&F)，设备主要用于美国海军F/A-18 E/F(超级黄蜂)、海军实验室和NAVSUP(Navy Supply)。这些设备还将提供给美国空军E-8(JSTARS)、RC-135(铆接侦察机)、EC-130E(高级侦察机)、EC-130H(罗盘呼叫机)、空军参与测试单位和华纳罗宾斯空军基地。 

MIDS JTRS是一种包含Link-16功能的4通道终端，能够在新波形推出后整合这种新增的网络波形。MIDS JTRS是Data Link Solutions公司和ViaSat公司之间合作开发的一个极具竞争力的项目。 

与此同时，美国国防部要求Lockheed-Martin公司重启JTRS工作，并把重点放在提高可负担性方面。Lockheed-Martin AMF JTRS小组，包括BAE Systems、General Dynamics、Northrop Grumman和Raytheon正在作为价值7.66亿美元的原始系统开发与演示(SDD)合同的一方而辛苦工作。AMF JTRS无线电系统被设计用于固定电台、潜艇、水面舰艇和飞机。