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软件无线电技术在军事通信的

应用与发展

金虹 张昊天

【摘要】软件无线电是一种通过软件定义实现无线通信协议的体系结构，具有高度的通用性和可扩展性。其在军事通信中因灵活性、可靠性和抗干扰能力被广泛应用，包括军用无线电台、战术通信网络和无人系统通信等领域。随着技术的发展，军用软件无线电正朝着抗干扰性、智能化、广泛适应性和多场景应用能力方向发展。未来，其将在动态频谱分配、智能通信策略优化和多域协同作战中发挥关键作用。然而，为确保技术效能，需特别关注系统的安全性、硬件可靠性、频谱高效利用以及成本与技术间的平衡问题。通过优化架构设计、简化操作流程、加强国际协同和技术标准化建设，军用软件无线电将在现代化战场中提供更强大的通信保障。

【关键词】软件无线电｜军用｜通信技术

一、软件无线电技术简介

软件无线电（Software Defined Radio）技术是一种通过软件实现无线电通信的体系结构，旨在通过灵活的软件控制来替代传统设备中依赖硬件的固定功能模块。该技术基于通用化的硬件平台，如通用处理器（CPU/GPU）、数字信号处理器（DSP）、现场可编程门阵列（FPGA）等，利用软件来定义、修改及更新无线通信协议，从而实现多样化的通信功能。通过这种架构，软件无线电可以支持多种通信标准以及动态频率切换，使设备具备更高的通用性和可扩展性。

相比于传统依赖专用硬件的无线通信设备，软件无线电凭借其强大的灵活性和适应性脱颖而出。其通过软件实现功能的动态调整，软件无线电能在异构网络环境中实现多种通信协议的兼容，在复杂通信场景中展现出独特的优势。

软件无线电的主要结构包含五个核心部分：1.天线，用于接收和发送无线信号，2.是射频前端，将无线射频信号转换为中频或基带信号，同时具备放大、滤波及抑制干扰；3.模数/数模转换模块（ADC/DAC），将模拟信号转换为数字信号或反向转换；4.数字处理平台，如FPGA、DSP或通用CPU/GPU，实现数字信号的处理和通信协议的解析；5.软件层，负责信号调制解调、协议栈功能及系统控制。

目前，软件无线电技术在现代通信领域占据着重要地位，同时也是未来无线通信技术发展的一大趋势。

二、软件无线电在军事通信中的应用

目前软件无线电在军事通信中的主要应用如下：

（一）军用无线电台

军用无线电台是战场通信的核心设备之一，具有多频段、多模式、多波形特点，以满足不同任务需求。传统无线电台通常针只具备单一频段和波形，灵活性较低。而基于软件无线电技术的军用无线电台可以通过切换软件实现不同频段、不同波形的动态适配。例如，在执行跨区域任务时，软件无线电台可以快速加载本地通信波形，与盟军实现无缝通信。此外，软件无线电台还具备强大抗干扰技术，如跳频、扩频、扩跳，以及高级加密技术，确保在恶劣电磁环境下通信的可靠与安全。

（二）战术通信网络

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软件无线电技术通过构建灵活、分布式的战术通信网络，提供稳定、可靠的连接。基于软件无线电的战术通信网络能够支持多节点、多跳的自组织网络（Ad hoc Network）结构，这种网络无需固定基础设施，适合快速部署，特别是在突发任务或恶劣环境下的通信需求。通过整合语音、数据和视频流，战术通信网络不仅提高了信息的传递效率，还为前线作战指挥提供了强大的战场态势感知能力。

（三）无人系统通信

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软件无线电技术为无人系统提供了高效的通信解决方案。通过软件无线电，无人系统可以灵活切换不同频段，以适应不同的任务场景，例如近距离操作时使用高频段传输高清视频，而远距离操作时切换至低频段以提高通信稳定性。对于协同作战的多无人机系统，软件无线电还支持组网功能，实现多机之间的实时通信与任务协调。这使得无人系统能够在复杂战场环境中更高效地执行侦察、打击和补给任务。

三、军用软件无线电发展方向分析

军用软件无线电的发展方向紧密围绕着技术的抗干扰性、智能化、广泛适应性和多场景应用能力展开。

抗干扰性方面，军用通信环境复杂多变，且具有对抗性。未来的软件无线电将更加注重采用新型的跳频、扩频和频谱感知技术，通过智能化的干扰检测与规避机制实现动态频谱分配。此外，多域联合的抗干扰策略，例如空间、频域与码域的多维协同，也将成为发展的重要趋势，以应对更加复杂的战场电磁环境。

智能化是军用软件无线电技术的核心发展方向之一。随着人工智能技术的快速发展，未来的软件无线电将更加依赖认知无线电技术，能够自主感知无线电环境并实时优化通信策略。同时，智能化还能够根据任务需求动态调整通信协议，实现跨军种、跨平台的通信互联，增强部队间的协同性。

在广泛适应性方面，未来的软件无线电将进一步优化其软硬件架构，采用模块化设计以支持多任务、多频段和多标准通信需求。未来系统将在可靠性、可维护性和升级成本等方面取得平衡，通过通用硬件平台适应多种场景，通过软件快速实现功能扩展。设备的升级将不再局限于硬件更换，而更多依赖于软件优化，从而有效降低通信装备的更新成本。

在多场景应用能力上，军用软件无线电的发展将突破传统的地面应用限制，拓展至空中和太空等多维战场。例如，未来的通信设备将通过直升机、无人机等空中平台作为中继中心，实现空地协同作战。卫星通信将进一步集成到软件无线电系统中，通过智能融合地面和卫星通信设备增强远距离通信能力。

四、军用软件无线电发展的注意事项

在推动军用软件无线电技术发展的过程中，需要特别关注通信系统的安全性问题。军事通信对信息的保密性、完整性和可用性要求极高。在设计中，应采用先进的加密技术，如动态密钥交换和量子加密，同时配合完善的安全协议和实时监控机制。材料的耐用性、结构设计的坚固性以及对恶劣环境的适应能力都需要经过严格考量。同时，为了适应不断变化的任务需求，硬件应具备模块化和通用化的特点，以便在系统需要升级或调整时降低维护和更换的成本。

软件的可升级性和兼容性同样是发展的重要方向。软件无线电能够快速更新通信协议和功能，不同版本的软件能够在统一平台上运行，避免协议冲突或功能不兼容的问题。频谱资源日益紧张，软件无线电应通过认知无线电技术动态感知频谱资源，合理分配频谱，避免与其他系统发生冲突，尤其是在多域环境下的频谱协调中，优化资源调度显得尤为重要。

成本和技术实现平衡是软件无线电发展的又一重要因素。虽然技术的灵活性和先进性至关重要，但过高的研发和制造成本可能阻碍大规模应用。因此，应优先发展核心功能，逐步扩展系统的高级功能，避免因盲目追求“全功能”而导致资源浪费。同时，其操作界面和使用方法需要保持直观和高效，简化人机交互界面，降低操作难度，通过培训确保操作人员能够熟练操控和应急调整。

发展军用软件无线电，还需要考虑研发周期与军事任务需求的匹配性。研发规划应结合战场实际需求，确保新技术能够快速适应复杂环境，避免技术落后于潜在威胁。同时，应密切关注国际通信发展趋势，推动国际技术协同和标准化，确保多国联合行动时通信系统的互操作性和兼容性。军用软件无线电技术只有在安全性、可靠性、兼容性和经济性之间取得平衡，并兼顾技术的易用性和前瞻性，才能在现代化战场中发挥最大效能，为军事通信提供强有力的保障。

五、总结与展望

软件无线电技术以其灵活性、智能性和广泛适应性，成为现代军事通信的核心技术之一。其在军用电台、战术通信网络和无人系统通信中，不仅提升了战场通信效率，还为复杂作战环境中的多域协同提供了技术支撑。未来，随着抗干扰、认知无线电和智能化技术的进一步融合，软件无线电将在全域作战场景中展现更强的能力。同时，军用软件无线电的发展还需注重安全性、可靠性与经济性的平衡，确保其在技术先进性和实用性上同步推进。通过合理规划和科学设计，软件无线电技术将为信息化作战提供不可替代的支持，为军事通信的发展奠定坚实基础。

参考文献

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本期编辑：常绍诚

本期审核：林颖希

排版设计：周凯凯

文章来源：《中国军转民》杂志

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