0引言

软件无线电是近年来随着微电子技术，以及计算机技术的高速发展而产生的一种新的无线电技术。它的基本思想是将宽带A／D、D／A转换尽可能地靠近射频天线，通过软件来实现电台的各种功能，使之工作于不同频段和不同的工作方式。其核心概念是随着大规模和超大规模集成电路技术的不断进步，芯片处理速度的不断提高，而有可能在通用可编程DSP芯片或通用CPU芯片平台上，利用软件来完成以前由硬件电路实现的多种数字信号处理功能，即选用不同的软件模块就可实现不同的功能，而且软件可以升级更新，其硬件也可以升级换代。同时，它能形成各种调制波形和通信协议，故还可以与旧体制的电台实现互通，这样可大大延长电台的使用寿命，节约开支。1992年5月，MILTRE公司的Jeo Mitola首次明确提出了软件无线电的概念。它一经提出，就迅速引起了人们的关注。它是继模拟通信技术、数字通信技术之后的第三代无线电通信技术。作为未来通信技术的发展方向，软件无线电必将会在军事领域特别是在电子对抗方面产生重大影响。

21世纪的战争将是以信息优势为基础，以防区外精确远程打击为特征的信息化战场。未来的武器平台将更强有力地依赖信息的获取、传递与快速处理能力。如何在未来高密度、高复杂性的电磁环境中展开侦察和接收，将是电子对抗面临的严峻课题。

电子对抗系统是一个具有完善的电子侦察、电子进攻和电子防御的电子武器系统。它的最主要特点是频段宽(几乎覆盖整个无线电频段)，待处理的信号多，而且是处在被动接收的条件下工作。目前的电子对抗设备，一般是在几种已知(或假设已知)信号下进行工作的，一旦情况发生变化，该种设备就无法正常工作。所以，研制并开发一种工作频带宽、信号适应能力强、可扩展性好的综合电子对抗设备是现代电子对抗的必然要求。软件无线电技术的兴起为解决这一难题提供了最佳途径。

1软件化电子对抗侦察接收机

所谓软件化电子对抗侦察接收机，是指基于软件无线电原理而实现的用于对目标信号进行分析识别、特征提取和参数测量，对通信信号进行信息解调的电子对抗侦察分析接收机。其组成原理如图1所示。

这种电子对抗接收机几乎覆盖整个无线电频段，即从短波一直到毫米波(0.1 MHz～60 GHz)。根据目前的技术状况，若直接采用射频取样将非常困难，需借助于模拟电路将高频信号混频滤波至中频信号，然后再采用中频取样进行数字化。

图中A／D之前的分频段天线、模拟前端电路、模拟中频变换电路都是为了适应宽频段的要求而设置的模拟处理环节。图中模拟处理环节画出了多个通道以对应不同的频段。空中电磁信号通过天线感应形成电压，被送到模拟前端电路进行滤波、放大和混频，被变换为一中频信号。一中频信号的频率将根据不同的频段选取不同的频率值，以便能较好地满足互调抑制、中频抑制、镜像抑制等要求。不同的一中频信号在经过中频变换模块后，变换为统一的二中频信号。二中频频率为固定值，设其频率为f0，带宽为B0。二中频信号被放大后送至高速A／D转换器，得到的数字信号再送到后续的正交数字下变频单元，进行正交变换和取样率变换，得到与信号带宽相适应的正交低速率的数字信号，以便后续的DSP进行信号特征提取、分析识别和参量测量，对通信信号则可进行解调侦察接收。

若中频带宽B0=30MHz，中频滤波器矩形系数r=2，则取样速率的选取应满足下式：

在选择f0时，除了要考虑中频滤波器的可实现性外，还要考虑到尽可能使f0为整数，这样，本振的实现就会容易一些。

若n=1，则f0=67.5 MHz，不为整数，此时可适当提高取样频率fs，使f0=70Mnz，根据式(2)，这时的fs=93.333 MHz。

图1中数字正交下变频的作用是进行数字正交混频和取样率变换，其组成如图2所示。

图中，两个正交数字本振cosω0n和sinω0n的最大本振频率ω0max为：

经过取样率变换后得到的低取样率数据被送到瞬时特征提取单元进行瞬时幅度a(m)、瞬时相位φ(m)和瞬时频率f(m)的特征提取，即完成下述运算：

式(6)的3个特征量连同2个基带正交分量I(m)、Q(m)共5个参数送到后续信号处理单元，完成信号参数测量、解调等功能。

这种结构的核心是DSP芯片，芯片中装有各种调制模式、滤波器模式、加密、纠错、均衡、信号环境评估、信道接入控制、网络管理等功能的软件。DSP(包括装入其内部的各类软件)质量的好坏、性能的优劣、可靠性的高低，将直接影响电子侦察接收机的性能。我们的要求是它既能适应通信信号，也能适应雷达信号，还能适应导航和敌我识别信号，而且具有较强的抗干扰能力。这种基于软件无线电原理的电子对抗，侦察接收机对波形的要求更高，对信号分析处理的功能要求更强，而且频带要求也更宽，一旦实现将是现在技术或未来技术条件下非常理想的电子对抗侦察接收机。

2软件化通信电子对抗干扰发射机

软件化通信电子对抗干扰发射机又可称为用软件定义的电子对抗干扰发射机。这种发射机在一个通用的硬件平台上，采用软件实现各种干扰样式的形成，以及干扰信号的整个产生过程。如图3所示。

开放式的硬件平台只涉及发射信号的载频特征，发射信号的内部特征完全由不同的软件来定义。载频特征一般说来是相对固定的，而由软件定义的内部特征(干扰样式)可以升级换代，以适应信号特征的千变万化。之所以称为“软件化”，意义也在于此。这种软件化接收机(核心当然也是DSP)也同样适用于调频信号的快速跟踪干扰，因为数字上变频所采用的是DDS(直接数字频率合成器)作为数字本振，其转换速度相当快。这种干扰发射机的功放一般采用线性功放。

驻留在干扰样式产生模块中的DSP软件的作用，就是产生两个反映干扰信号内部特征的正交数据I(n)、Q(n)，它们由以下两式产生：

式中：a(n)、φ(n)分别为发射信号J(n)的幅度和相位，即

上式中载频ω0的可变范围将由硬件平台决定，具体的发射频率值由软件来控制。

为能处理整个中频带宽内可能出现的信号，必须通过信号设置数字上变频器的本振频率来分时处理。这与电子对抗中全概率截获的高要求显然是有差距的。为了满足并行处理不同频率信号的能力，可以通过增加数字上变频数量的方法来实现。这种结构能从时域、频域、空域对信号进行三维处理，包括分析识别和参数测量(测向或定位)。在开放性、可扩性、易升级的硬件平台上，通过开发各种侦察软件模块，来适应各种新的信号体制和复杂的信号环境。这种软件无线电电子对抗干扰发射机很可能会代表未来电子对抗干扰机的发展方向。

3结束语

软件无线电的提出与发展，标志着无线电通信领域的一场深刻变革已经到来。它对硬件依赖程度小，具有高度的开放性和可编程性，可以实现各种通信设备的相互兼容，最大程度提高设备的利用率。它不仅是下一代军用无线电的发展方向，也是下一代民用通信领域的发展模式，同时也反映了未来电子系统发展的总趋势。本文只对软件无线电子在电子对抗系统中的应用作了简要的一般性的探讨。随着微电子技术、计算机技术以及DSP技术的不断发展，可以预见，在不久的将来，软件无线电技术将肯定会不断成熟，应用领域将更加广泛