软件无线电关键的部分有：（1），宽带/多频段天线；（2）高速A/D、D/A变换器；（3）数字下变频（DDC）；（4）高速信号处理部分。下面分别讨论一些关键技术和实现的难点。

一、宽带/多频段天线与宽带低噪声前置放大器和功率放大器

　　美国已研制出几个倍频程的宽带天线，但是效率太低。对于大多数系统只要覆盖不同频程的几个窗口，而不必覆盖全部频段，故可以采用组合式多频段天线的方案，这在技术上是完全可行的。如美国Adams-Russell公司的AN-400型超宽带叶片状天线就是一个例子，可以覆盖30～400MHz和960～1220MHz。

　　低噪声前置放大器可达到几个倍频程，无论是器件上还是电路设计上都没有困难。几个倍频程的宽带功放则需要很好地选择器件，并使用电路CAD优化技术。

二、A/D、D/A变换器

　　对A/D的要求主要包括采样速率和位数。采样速率主要由信号带宽决定，同时必须考虑到采样后系统处理的能力，以及现有A/D的速度。A/D的位数必须满足一定的动态范围要求，以及数字部分处理精度的要求。

　　下表给出了现有的一些最先进性能的A/D变换器。可看出对于某些应用，现有的A/D还不能同时满足速度与采样位数的要求，但很可能在近期获得满足要求的器件。同时从长远考虑，必须采取一些措施。

      表1　常用高速ADC技术的例子

　　软件无线电中需要实现多路信道的接收，为达到此目的，拟采取以下办法：如果从前一模块送出的信号采样率不高，如低于10MSPS，则可直接利用DSP中软件数字滤波器选取相应信道（运行FFT，同时实现多路AM、FM、FSK等信号信道的区分）；如果从宽带ADC模块送出的信号采样率很高，如采样率大于10MSPS时，则可利用多路数字下变频变换器并行使用，各选出一路信道的信号。多路DDC信号与ADC直接输出的信号都分别经寄存器缓冲后，在PCI总线控制下依次送至DSP数据口。  

　　为了满足软件无线电对数据采集模块的需求，进一步提高采集的性能，下面将介绍采用了一些改进的采集技术：

1，正交采样技术

　　在正交采样中，将要进行数字化的信号分成两个分量，其中一个分量乘以正弦波，下变频到零中心频率上，形成与原信号相同的信号；另一个分量乘以90°相移的正弦波，下变频到零中心频率上，形成与原信号相位正交的信号。每一分量只以原信号的二分之一带宽出现，以原信号的二分之一采样速率进行取样，因此采用两个锁相ADC代替一个ADC。

2，带通信号采样技术

　　一般从前一模块送出的是带通的模拟信号，对于这类信号可以采用带通采样的方法以低于抽样定理中的Nyquist采样率进行模数转换，从而提高ADC的性能，降低对ADC的需求。其基本思想是：理想的带通信号在低于一定频率F_L和高于一定频率F_H的范围里频率分量为零，所以对带通的中频信号，只要采样率F_S不低于两倍的信号带宽F_H－F_L，时域的采样就不会导致信号频谱的重叠，同时，F_S 还应满足：

    2F_H/k<F_L＜2F_L/（k－1）

　　这里k是满足如下关系的整数：2＜k＜F_H/（F_H －F_L）

　　因此，带通采样技术使得对同样的带通中频信号可以采用比传统ADC技术低得多的采样率，这对于高频数字接收是很有意义的，它意味着数据采集性能的提高及功耗和成本的降低。另外，带通采样还可用来把射频或中频中的带通信号变换为较低中频的基带信号。然而，尽管带通采样可以降低ADC的采样率，ADC依然要能在信号最高频率上正常工作，这就要求ADC器件的模拟输入带宽必须满足一定的要求。

3，过采样技术

　　以远大于Nyquist采样率进行采样的方法称之为过采样技术，采用过采样技术会带来两个好处。首先，高速采样可降低对前级抗混叠滤波器性能的设计需求，因为高的采样率意味着长的周期，即抽样频域中信号频谱的各个拷贝相距较远，这样，由于前级滤波器在截止频率附近阻带衰减不够所产生的混叠效应将会减轻，因而恢复后信号的失真也会减小。换句话说，当采样率很高时，即使降低前级滤波器对阻带衰减特性的要求，也不会带来更大的信号失真。其次，过采样技术还可提高信噪比，由于存在着量化噪声，ADC的信噪比（S/N）可用下式近似表示：

    S/N＝6。02B＋1。76＋10log（fm/2fmax）（dB）

　　其中，B为ADC的位数，fm为采样速率，fmax为输入模拟信号的最高带宽。由上式可以看出，如果ADC的采样速率远大于信号带宽的两倍，就能带来可观的信噪比，具体来说，采样率每提高一倍，信噪比增加3 dB。所以，在本模块之后的其它模块处理能力允许的条件下，ADC应尽量提高采样率。

4，抖动技术

　　软件无线电要求接收装置必须有极宽的动态范围，并对微弱信号足够敏感。影响ADC动态范围主要有两个来源，首先是来自于ADC编码器的静态误差，其次是来自于取样保持电路及输入放大器的动态误差。在模数转换过程中加不相关抖动信号可提高ADC线性转换的动态范围，抖动信号通常是伪随机噪声，把它加至ADC的输入端可消除ADC动态范围内的静态误差，抖动信号的加入还会导致ADC中由于非线性产生的误差随机化为近似均匀分布的噪声。抖动信号可通过特定的电路产生：宽带噪声由噪声二极管产生，由压控增益放大器控制信号的功率，然后通过滤波器使所产生的信号处于直流或Nyquist频率附近。一般抖动技术可使ADC的动态范围提高几十分贝。

　　需说明的是，如果对AD9042利用抖动技术，SFDR可提高到103dB。其最佳抖动幅度为16～21．3codes rms（码均方根）。

5，并行ADC、DAC技术

　　由于在软件无线电中A/D、D/A尽可能靠近射频端，对于高频、宽带信号（如图像或扩频），其数字化对采样速率、位数及动态范围都提出了较高的要求，比如，当处理带宽为25 MHz时，初步认为采样速率应为62．5MSPS左右，位数不少于14 bit，SFDR不低于80dB，现有的ADC器件还很难同时满足上述需求。对此矛盾，可以利用多个ADC并联使用来缓解，如图4（a）所示，采用高速的采样保持电路，采样的时间精度达零点几个纳秒（目前可以做到），然后通过串并转换将量化速度降低，提高采样分辨率。这样每个A/D的采样率需求下降，用多个高速采样保持和A/D（如24 MHz，14 bit）就可以完成超高速的14位的A/D转换。并行D/A转换的原理与并行A/D相似（如图4（b）所示），把不同时间的数字信号顺序分配给多个D/A。因为动态范围与采样率的乘积基本上是常数，所以这种方法既降低了对A/D、D/A高采样率的要求，又可以保证A/D、D/A具有较宽的动态范围。