這一狀況在很大程度上反映了軟件定義無線電所包括的技術以及在其實現(xiàn)和應用方面的廣泛性。事實也確實如此,當打算為WILEY出版社就軟件定義無線電這一主題寫一本書時,我就很明顯地感到只用單獨一本書要完全論述清楚這一問題是遠遠不夠的??紤]到這一情況以及我在近幾年通過因特網與全世界從事這一領域研究的許多專家學者有過工作交流所具有的優(yōu)勢,從一些專家那里索取有關的權威性專業(yè)文獻資料,并編輯成冊,甚至出版系列叢書,而不是以很有限的個人觀點去出版所謂的專著,這樣的做法似乎會更為合適。這些專家雖然都很忙,但都很愿意并很快地接受了我的這一想法,而且都同意參加這一出版計劃。我對他們所表現(xiàn)出的這種積極態(tài)度以及所做出的及時反應和很高的文稿質量表示感謝,是他們的努力才使這一工作得以順利完成。本書是我編輯出版的這一系列叢書的第二本,主要是作為第一本書的補充,其宗旨是對形成軟件無線電實現(xiàn)基礎的關鍵技術進展進行論述和介紹。當然,這里面有很多是在現(xiàn)有無線電產品設計中就已經存在的一些基本內容,如射頻前端、數(shù)據(jù)變換、數(shù)字處理等技術。軟件既是現(xiàn)有產品的核心,也是未來SDR的核心?,F(xiàn)有的軟件無線電技術,有時甚至是最新的軟件無線電技術,對其應用仍有局限性,但同時對它又有更高的要求,這就使SDR不斷地加以擴展,并吸引新的投資把這些技術應用到目前尚未開發(fā)的新領域。本書從硬件和軟件兩個層面對軟件定義無線電的技術和設計要求進行了介紹。有關的背景材料、起源、市場和應用、目前的狀態(tài)、從事這方面研究的專家以及早期的產品等已經在以前出版的著作SoftwareDefinedRadio:Origins,Drithers,andInternationalPerspectives一書中做了詳細介紹,這里就不再重復了。軟件定義無線電技術正在以很快的速度發(fā)展。本書只能根據(jù)當時的情況進行一些基本概述,以此作為工程研究的基礎??梢灶A測,該系列叢書的后續(xù)著作會向讀者全面介紹在其技術和應用各個方面的最新進展。本書的讀者對象我在無線電通信領域已經工作了2年,我相信所有工程技術人員都希望知道他們所從事的研究和開發(fā)的產品所具有的商業(yè)價值,而從事市場營銷和其他商業(yè)活動的人員也需要簡單地了解他們公司的產品所采用的技術。考慮到這一點,本書就是為這兩類人員撰寫的培訓教材,同時也適用于在校和已畢業(yè)的工科大學生使用,也可以用做電信和IT行業(yè)的培訓教材。無線電已進入新的市場增長期,它將從簡單地提供無線電話通信業(yè)務發(fā)展成為新業(yè)務功能的主要催生劑,并將因此產生新的業(yè)務模式。在這里所描述的技術框架是很關鍵的催生劑,本書討論的重點是軟件定義無線電,讀者會發(fā)現(xiàn)書中所描述的基本原理具有廣泛的適用性。本書的結構特點為便于閱讀,本書從邏輯結構上分為四大部分:第一部分為本書的開場白,其作者是軟件無線電的開創(chuàng)者之一,目前他作為全球兩大工業(yè)論壇的延職主席,在未來無線通信系統(tǒng)的定義研究中起著領導的作用。這一章主要是一些入門性質的基礎性介紹,所給出的內容和定義是本書剩余章節(jié)的寫作基礎,主要也是為那些尚未閱讀過該系列叢書的第一本書的讀者撰寫的。第二部分介紹了軟件定義無線電前端的技術需求和設計,包括數(shù)據(jù)變換以及最新的RF技術與結構研發(fā)情況。這一部分的第一章先介紹了常規(guī)的RF設計技術,討論了由于對靈活性、自適應、多頻段無線電提出的新要求,是如何使RF設計復雜化,要求也變得更高的,最后介紹了SDR前端的設計方法。在這一章和下一章的內容中都討論了軟件無線電結構的選擇問題,介紹了為美國市場開發(fā)的支持多個1G和2G標準的實用化多頻段、多模式無線電系統(tǒng)的設計。這兩章合在一起對軟件無線電在其結構上的折中和選擇進行了比較全面的探討。數(shù)據(jù)變換——ADC和DAC——是數(shù)字無線電的基礎。考慮到對SDR所特有的自適應和靈活性的要求,數(shù)據(jù)變換對SDR來說就更為重要了。這一部分的第三章就這一重要領域進行了基礎性的介紹。第四章介紹了超導數(shù)字處理這一新技術,在這方面的最新進展已經改變了我們以往在技術上的一些基本看法以及技術能力極限。雖然這一技術不太可能應用到3G手機中去,但在基站中還是有實際應用的可能。第二部分的最后一章討論了在無線電產品中,傳統(tǒng)的模擬前端和數(shù)字信號處理在其結構上的不同劃分,這種劃分也在不斷地變化,為此引入了“數(shù)字前端”的概念,并簡單介紹了與此相關的設計方法。第三部分轉向基帶處理技術的討論。這一部分的第一章首先對傳統(tǒng)的DSP和FPGA技術進行了回顧,同時也介紹了新近出現(xiàn)的各種數(shù)字處理技術。在這一章討論的另外兩個主要方面是采用這些技術所需要掌握的設計工具和設計方法。SDR的“參數(shù)化”設計方法是下一章的主題,在這一章介紹了該方法的基本概念,并進行了一些研究探討。這一部分的最后一章從較深的層次介紹了面對SDR市場機遇并使其商品化所提出的許多創(chuàng)新結構的一個例子,這種非常規(guī)的方法是基于使功耗、芯片尺寸、復雜度和可重構性同時達到最佳的設計理念,采用使硬件處理器結構動態(tài)跟隨軟件算法時變要求來變化的思想。第四部分從各個角度討論了在SDR中軟件的作用。這一部分的第一章首先對前面各章節(jié)介紹的各種方法進行比較分析,得出了作者所支持的這樣一種發(fā)展趨勢,即用運行在標準CPU引擎上的軟件,而不是用ASIC或者完全固化的代碼來定義空中接口。這一章還介紹了以此作為MIT頻譜研究項目的主要研究內容而剛開始出現(xiàn)的商用產品。下一章就與移動終端軟件動態(tài)下載有關的內容進行了一般性的介紹,主要涉及下載技術和下載設備更新升級等內容。在接下來的一章中主要討論與可編程協(xié)議及其含義有關的內容,這些協(xié)議不僅與終端有關,也與網絡和互操作有關。最后一章介紹了波形描述語言(WDL)的概念,WDL既是一種設計技術也是一套設計工具,它可以在不增加費用或者保持兼容性的情況下對這一領域新的空中接口波形進行指標分析,并加以快速的推廣應用。歸納與總結在撰寫本書的過程中,我們還是力求涉及各種技術話題,雖然在某些領域已經有人從比較高的層次進行過深入的探討。為了方便那些對這一領域還比較陌生的讀者或者希望對有些特殊課題再繼續(xù)深入研究的讀者,我們在每一章的后面都列出了相關的文獻以供參考。本書的很多作者以及他們所在的公司對從事軟件無線電研究的讀者來說都是很熟悉的,從他們的傳記中可以發(fā)現(xiàn),這些專家最近幾年在推動SDR的興起和發(fā)展中起到了重要的作用。他們在書中所闡述的內容只代表他們自己的觀點和展望。作為主編者,我所能做的就是在可讀性和保留作者個人風格和見解之間進行平衡?;谶@一點,任何一章中所論述的觀點并不反映編輯本人的觀點,也不代表其他作者的觀點。作者、編輯和出版社對書中存在的錯誤或疏忽不承擔任何責任。但是如果讀者能把在書中發(fā)現(xiàn)的錯誤告訴我們,以便在將來出版時加以更正,我們將對此表示衷心的感謝!WalterTuttlebee