软件定义无线电应对多频段军事通信挑战

　　新一代宽带集成型RF收发器是许多新一代军事通信和电子监控系统的理想解决方案。 由于它们支持宽通道带宽，因此可以在新一代系统中部署与许多以数据为中心的新波形匹配的设备。 这种高度可配置性可实现认知无线电系统，并且能够使用自适应波形。 这些设备能够快速在RF带宽间调谐，可以作为电子监控(尤其是在功耗受限的平台中)的解决方案。

　　ADI公司的AD9361 RF捷变收发器(见图1)就是这样一款收发器，这款10 × 10 mm的芯片级器件采用用户可调的200 kHz至56 MHz带宽设计。它拥有构建70 MHz至6 GHz信号链所需的各种其他特性和性能属性。 这款2 x 2的直接变频元件可以将整个AFE简化成一个相对简单的电路，并通过一个LVDS或CMOS端口与主机处理器连接。 IC中集成了12位A/D和D/A转换器、小数N频率合成器、数字和模拟滤波器、自动增益控制、发射功率监控、正交校正和其他关键功能。

　　图1：AD9361 2 x 2 RF收发器架构。

　　接收器噪声系数不到2.5 dB，而发射器误差向量幅度(EVM)则优于-40 dB，发射器本底噪声低于-157 dBm/Hz。 对于发射和接收路径，本振步长只有2.5 Hz，可实现精密调谐。 尽管IC中集成了诸多功能，其功耗却非常低，一般为1 W左右。

　　集成系统设计

　　灵活的宽带SDR平台涉及大量电路设计工作，以及算法开发工作和一些权衡考量。 尽管初看起来，这似乎是一项困难的开发工作，但新一代收发器必须包含可用的参考设计以简化系统开发。 除了在不更改硬件的情况下实现软件完全自定义外，参考平台还必须经过优化以与FPGA配合使用，并且为电源和电路板布局提供指引以确保最佳性能。 此外，为了支持日渐盛行的MIMO配置，波束成形和波束控制参考设计的支持选项应该显示多设备同步(见图2)。

　　通过遵循参考设计中提供的设计指南，工程师可以快速从评估过渡到原型制作，从而成功实施可以在现场动态重新配置的长寿命全双工轻型平台，并最终将“通用”无线电从画板概念变为真实的应用。

　　图2：用于评估和原型制作的AD-FMCOMMS5-EBZ MIMO FMC平台。