基于模型的设计为发挥软件无线电的潜能效力

　　引言：随着设计复杂性的增加，基于文本规范的传统开发模式已无法满足SDR硬件和软件的可移植性要求。本文讨论的采用“基于模型的设计”思想的设计新方法，可解决这些挑战并充分发挥SDR的潜能。

　　尽管软件无线电(SDR)的指导原则是“开发一次，随处运行”，但是每当硬件发生变化时，所有开发经常要重新开始。业界已经认识到，基于文本规范的传统开发模式已无法满足SDR硬件和软件的可移植性要求。这种认识促使下一代通信无线电的一个新设计方法的产生。该方法基于更高层次抽象描述，采用“基于模型的设计”思想，其核心为基于“与实现无关的模型(IIM)”和“特定实现的模型(ISM)”的可操作性规范。联合战术无线电系统(JTRS)的联合项目办公室(JPO)已经提出这些可操作规范的使用指导方针，以便能充分发挥SDR的潜能。

　　SDR所提供的无线电可被动态地编程，以支持不同的波形标准、提供新特性、改善系统性能，以及支持新的业务。目前SDR发展的推动者主要是美国军方，他们希望在SDR上实现基础的JTRS(下一代通信系统)。SDR将让士兵能在各种通信系统上进行通讯，并仅需通过增加软件就可模仿任何无线电的功能。与此同时，一个开放和可互操作的框架，特别是由软件通信架构(SCA)定义的框架，可显著减少设计、部署和维护将来无线电的费用。从目前来看，由于SDR的低成本优势，许多商用无线设备厂商也逐步开始采纳SDR架构。

　　作为JTRS项目的一个重要分支，SCA提供了一个定义在各种软、硬件之间如何实现互操作性的开放架构框架。SCA还提出一个被设计用来提供不同波形(与GSM和 802.11等标准类似)之间互操作性的核心框架(CF)，这些波形作为软件应用用在商业用途中，可被下载到任何支持SCA规范的无线电设备上。

　　开发复杂度增加

　　几乎每次通信技术的重大进步都会给软件和硬件设计工程师带来巨大挑战，SDR也不例外。领先的武器承包商、电子元件供应商以及系统集成商目前都在开发下一代SDR，并承诺新的SDR将使无线通信改头换面，各种无线设备将可以相互操作，新功能的添加也将可通过软件下载来实现。

　　通过运行在更灵活的硬件上的软件程序来实现无线系统与任何波形之间的通信，将是一个很大的设计挑战。在当今的军用或商用无线平台中，硬件都是针对波形进行优化，特别是射频部分更是针对无线电所工作的狭窄频段进行优化。从专用设计转向通用设计必然会对系统的实时性能、电源消耗和尺寸大小等方面带来不利影响。

　　传统设计方法的缺点