圖5：FPRF中發(fā)送器的軟件控制。

集成了兩個ARM處理器的FPGA將 有足夠資源運行Linux等操作系統(tǒng)(OS)以及軟件棧?？删庉嬤壿嬁梢园糜阱e誤檢測和糾錯的糾錯碼。突然的錯誤增加一般意味著另一臺無線電設備在用 相同頻率發(fā)射信號。在這種情況下，軟件可以決定重新掃描免費頻率，并與遠端接收器協(xié)商切換到另外一個信道上。FPRF還能夠在跳頻系統(tǒng)中工作。在這種跳頻 系統(tǒng)中，信道將根據(jù)預先定義的順序周期性的改變，常見于安全通信。

適應各種調(diào)制方案和不同帶寬的能力使得認知無線電能夠最優(yōu)化即時可用信道。例如，如果準備在低噪聲、寬頻帶上傳輸數(shù)據(jù)，那么FPRF帶寬可以設置在 28MHz，并使用高階調(diào)制方案(如16QAM)進行快速數(shù)據(jù)傳送。而語音則可以使用受限的帶寬設置(比如1.5MHz)在擁擠的空中電波中實現(xiàn)通信。

更 復雜的設計可以采用兩個FPRF器件完成，這種方法支持2 x 2多入多出(MIMO)傳輸。MIMO技術有許多很明顯的優(yōu)勢，因為它們能夠利用高電平的多徑傳播方式在有噪信道中實現(xiàn)可靠接收。另外，MIMO可以用來 提高信道的總體數(shù)據(jù)傳輸速率。每個FPRF器件連接到自己的收發(fā)天線，F(xiàn)PGA設計則利用額外電路完成基帶信號的解碼。

正如你預計的那樣，搭建認知無線電仍面臨許多挑戰(zhàn)。接收器框圖顯示片上有3個低噪聲放大器(LNA)。 其中有一個針對300MHz至2800MHz的信號進行了優(yōu)化，另外一個覆蓋1.5GHz至3.8GHz范圍，第三個LNA設計工作于完整的0.3GHz 至3.8GHz范圍。在受限帶寬下器件將有更好的靈敏度和噪聲系數(shù)，如果設計必須覆蓋整個范圍，那么這點是必須要考慮的。另外一個挑戰(zhàn)是設計非常寬帶的天 線，這些天線要求在所有信道上都具有很高的效率。對于在受限的頻率范圍工作的系統(tǒng)來說這個問題可以得到簡化。最大射頻輸出功率為1mW的Lime器件非常 適合小蜂窩要求的短覆蓋范圍，但在認知無線電應用中需要進行放大。同樣，如果要求完整的射頻頻譜，這方面也是一個挑戰(zhàn)。

已經(jīng) 有開源組織在研究與FRPF有關的課題。用戶可以在那里找到有用的信息、購買低成本的評估板、下載免費的FPRF配置軟件并得到FPRF的印刷電路板版 圖。作為與認知無線電有關的例子，用戶可以下載類似頻譜分析儀的快速傅里葉變換(FFT)顯示應用。芯片內(nèi)的接收器通過掃描整個頻段來依次監(jiān)聽所有頻率， 并在PC機上用頻譜圖顯示即時輸出。今后還會建立開源網(wǎng)站，為對靈活無線收發(fā)器感興趣的專家和業(yè)余愛好者提供直接相關的更多項目。值得預期的是，網(wǎng)站將成 為軟件無線電和先進的認知無線電系統(tǒng)的設計人員不可或缺的資源。

需要提醒的是，如果你計劃發(fā)射無線信號，你必須與當?shù)毓芾頇C構聯(lián)系以獲得允許的發(fā)射功率電平和頻率。