1976年，兩個毛茸茸的頭發的大學輟學生創辦被稱為蘋果公司生產的個人電腦公司。該公司的前景看起來那么差的第三個聯合創始人放棄為800美元，同年他在該公司10%的股份。它根本并不清楚為什么會有人希望蘋果公司的我的電腦。這是供電不足，許多已經在市場上的大型機和小型機的功能，它不能執行。大多數消費者在自己家中的電腦有沒有興趣。

今天，當然，蘋果公司是世界上最大的公司市值。什么是重要的蘋果，我是不是原始版本的微薄的能力，但它在未來的幾十年里舉行的快速創新的承諾。

現在，每惡習一家名為希望做的是蘋果沒有計算為無線通信。它是賣軟件的定義無線電齒輪稱為披認為，像蘋果我，是可能以小利息以普通消費者的是(甚至一度售價在同一的蘋果我，666.66美元點，但此后一直放在750美元)。但是，設備和其他類似的，有可能改變無線產業。這一次，將取決于黑客啟用無線電信號處理軟件中的革命。

軟件定義無線電的通用性

傳統的射頻芯片是硬有線通信使用一個特定的協議。例如，一個典型的手機有幾種不同的芯片來處理各種無線電通訊：談手機天線塔，另一聯系WiFi基站，接收GPS信號第三，第四與藍牙設備進行通信。相比之下，軟件定義的無線電硬件與原始的電磁信號，依靠軟件來實現特定的應用程序。

這使得軟件定義的無線電設備極其多才多藝。有了合適的軟件，一個單一的軟件定義的無線電芯片可以執行所有這些在您的手機，除了許多其他特殊用途的射頻芯片的功能。它可以錄制調頻廣播和數字電視信號，讀取RFID芯片，跟蹤船舶位置，或做射電天文學的原則，它可以同時執行所有這些功能。軟件定義的無線電硬件，也使快速原型新的通信協議。

軟件定義的無線電將有可能在根本上新的方式使用電磁頻譜。大多數無線電標準，今天被設計為使用一個固定的，窄頻帶。相比之下，軟件定義的無線電設備，可以調成許多不同頻率的同時，使得通信計劃，那會不會是與傳統的無線電設備是可行的。

最顯著，廣泛采用的軟件定義無線電硬件可能破壞FCC的電磁頻譜本身的控制。現在，FCC，主要側重于傳輸頻率的無線電硬件的限制。但這種監管方法是軟件定義并不局限于任何特定頻率的無線電設備可能不佳。

電波有效放松管制可能造成頭痛，粗心愛好者的污染帶已為其他應用程序保留的頻率。但它也可能迎來一個前所未有的無線電創新的時代，數百萬的人有機會，直到最近的專屬領域，資金雄厚的工業實驗室與技術實驗。

先驅

自成立以來，軟件定義無線電有政治意味。十年前，一些早期的軟件無線電愛好者成為“廣播標志”，然后在華盛頓的辯論肆虐的興趣。好萊塢想迫使消費電子企業在高清晰度電視節目，將標志著消費者被允許做電視內容的元數據的檢測和遵守。

埃里克開花，稱為GNU Radio的一個軟件項目的創始人，希望在軟件中實現高清晰度電視接收機，并釋放它作為開源將證明這種做法是徒勞的。他認為，即使政府強迫他的項目，以實施“廣播標志，任何人都可以調整源禁用廣播標志代碼，然后重新編譯它。

Ettus說用于建設的ATSC接收機的硬件“是不是別人可以出去買。” 此外，它“不能很好地為我們做什么。” 它只能捕捉窄譜片：至多100千赫。這是足夠的法律和秩序的重播，但Ettus認為要充分發揮軟件定義無線電技術的全部潛力，將需要更好的硬件。

“要做到更有趣的事情，你需要更多的硬件，Ettus說。” 他想捕捉的頻率范圍更廣。他想等先進功能，如能力，同時處理多個天線。

USRP的

“我走了很長一段時間，試圖說服別人來建設這件事情，沒有人會”，Ettus告訴我們。因此，在2003年，他開始成為通用軟件無線電外設(USRP)的工作。在2004年，他辭去他的工作，作為對傳統的無線電產品的工作把重點放在USRP的專職工程師，他的第一臺機組于2005年1月1日出貨。

今天，Ettus研究建立了一個專門設計的軟件定義無線電設備的范圍。工作USRP的系統來分為三個部分：主要USRP的框，一個RF子板，以及一臺電腦。該子板處理實際接收的無線電信號，和模擬信號傳遞到主USRP的單位。ettus向我們解釋，從那里發生的事情。

“首先，它的模擬信號向數字轉換成數字信號發送到現場可編程門陣列FPGA的高速加工，用戶可以對它進行修改，并提出各種各樣有趣的事情，在那里所有。最基本的配置，FPGA降低采樣率，做了一些頻率轉換，然后發送“到CPU接口。

USRP的連接到電腦的接口是最主要的區別于對方的各種USRP的車型。最便宜的模型(費用650元)，提供了一個相對緩慢的USB連接用戶的計算機中的數據。最昂貴的模型(耗資1700美元)有一個千兆以太網接口。在此期間，該公司提供“嵌入”模型，其中包括一個內置的CPU能夠運行一個完整的Linux發行版，這使得它能夠作為一個單獨的設備。

每個RF子板設計用于接收不同的頻率范圍。“我們需要很多不同的子板，涵蓋了一個有趣的頻率范圍內，”他告訴我們。“當我們剛開始的時候，你只能得到幾百兆赫不俗的表現，但由于技術先進，我們已經得到了更廣泛的新的和較新的子板。”

Ettus說USRP的最有趣的應用之一，一直為開源手機電話。用戶已經配置USRPs提供GSM移動電話服務，部署“在許多地方，從燃燒的男子在太平洋的小島嶼。” USRP的可編程性，使得它比傳統的蜂窩齒輪多才多藝，是不尋常的環境的理想選擇。

無線網絡安全的研究是另一個USRP的關鍵應用。例如，一個研究小組使用USRP的發現，在一個商業上可用的心臟起搏器的無線通信協議的安全漏洞。“如果你想確定無線安全性，您需要能夠發送那些有趣的數據包的設備，”他說。“你需要完全控制你發送的數據包，您需要檢查接收到的數據包在一個基本水平。” 傳統的無線硬件無法比擬的靈活性，這種應用軟件定義的無線電硬件。

一個新的挑戰者

到目前為止，USRP的主導的軟件定義無線電世界。但是，可以改變與披每惡習從Y Combinator的啟動，新設備的引進。ARS談到聯合創始人維克多Wollesen。

“USRP的是一個偉大的產品，這是我們真正開始我們的原型的努力，”他告訴我們。“USRP的第一帶來的成本下降的地步愛好者和學術界人士能夠開始播放與無線設備。”

但他表示，披有幾個關鍵的優勢。首先，它實現為一個PCI Express卡，可提供高達8Gbps的帶寬的CPU。wollesen說，該接口是不是一個性能瓶頸的速度不夠快。

其次，披的是一個單一的集成包。被設計為高度可配置的USRP。正如我們所看到的，這意味著用戶必須購買單獨為他們在接收或發送感興趣的特定頻率范圍的子板。

相比之下，Wollesen說，他的投球給用戶的是“這里有能力，這里的建筑，我們會為您提供。” 披略小于USRP的多才多藝，但減少了設備的復雜性使得它更容易上手經驗不足的用戶。

容易像Rails

也許USRP的披之間最根本的區別是目標市場。ettus集中在相對復雜的客戶服務。“你不會看到弗萊的百思買我們的東西，”他告訴我們。

相比之下，希望每惡習，給群眾帶來的軟件定義無線電的好處。他提請相似之處樹莓PI和Arduino的都便宜，簡單的設備，已被證明與愛好者廣受歡迎的。

750美元，只要披成本最便宜的加的子板USRP的捆綁Ettus研究提供。它還擁有一個更快的接口。和Wollesen希望在未來幾年內實現大幅降價。“天文數字般的價格下降與規模，”他告訴我們。

由于成本披下來，他希望有更多的人將成為嘗試用軟件定義無線電感興趣。“我們希望人們能夠設計與建設一樣輕松射頻協議的Rails應用程序”，他說。

最終，Wollesen設想在未來，每個家庭有一個軟件定義的無線電設備。“我們看到我們的設備被用來作為一個中心，就是能夠采取任何無線信號的過程中，并重新包。一個普遍的路由器，”他說。

“如果我是要告訴你，你需要一個Word文檔一臺筆記本電腦，另一個用于電子郵件，另一個紙牌的，是1的觀點荒謬點。然而，這正是什么你在無線看到現在，”他告訴我們。“我們正在努力倡導一種經濟的平臺，做同樣的事情，做的第一微機。”

軟件定義無線電的硬件，他說，提供“應用程序可以利用的內在能力。我們的設備，裝上一個軟件可以取代路由器，手機，基站，或車庫門開啟。”

眼下，大多數人可能無法想象，為什么他們想要在自己家中的軟件定義的無線電硬件。但人們說，大約在20世紀70年代的微機同樣的事情。

聰明的頻譜使用

經營作為一種普遍的樞紐，是一個可能的應用軟件定義無線電。另一種是使用電磁頻譜本身更有效。

湯姆回旋曲

湯姆回旋曲運行GNU Radio的項目，他從埃里克·桃花在2009年的工作。他還沒有研究，軟件定義無線電技術，在賓夕法尼亞大學。他向我們解釋軟件定義的無線電，可能導致更有效的頻譜使用。

傳統的無線電通信發生在狹窄，監管機構指定的固定頻率帶。例如，在美國ATSC電視廣播，AM和FM無線電頻譜塊預留。這個相當官僚的方法不一定最有效地利用頻譜。FCC已經有效地“砍掉塊土地，沒有人可以觸摸，”龍多說。

他畫了一個比較舊的分組交換和電路交換網絡之間的辯論。電路交換電話網絡提供呼叫者的帶寬保證，確保高質量的服務。但對于許多應用這種方法是一種浪費，因為坐在專門能力未使用的大部分時間。回旋曲認為，一個共享的，盡力而為的方法可以導致更有效地利用可用帶寬。

相同點適用于電磁頻譜。我們已經覆蓋的“白色空間”的建議，允許在未使用的頻譜未經許可使用電視頻段。但是，FCC最終批準的空白器件仍然相對“沉默”，決定哪些頻率發送咨詢集中的地理數據庫。回旋曲認為，復雜的“認知無線電”的設備可以共享的電磁頻譜，更有效地適應他們的環境和對方。

擴頻

wollesen同意，他興奮約相關技術稱為“擴頻。”

“率，您可以在哪些編碼信息，它可以接收功率水平，和你所需要的頻譜數量之間有一個權衡，”Wollesen告訴我們。他指出，全球定位系統作為一個例子：GPS衛星定位系統是非常。

遙遠和發送一個相對較弱??的信號。而是因為他們在可預見的格式的數據傳輸少量，GPS硬件是能夠重建的微弱信號。

wollesen告訴我們，而是比在窄幅高功率的頻率傳輸數據，1軟件的定義的無線電設備可以傳輸跨1的頻率極寬的范圍在低功率，如此低，它是潛移默化的常規無線電設備的數據在相同的頻率運行。

wollesen認為，智能軟件算法就能挖出這些微弱信號的噪聲，更有效地比傳統的無線電硬件管理。因為溝通可以同時出現在許多頻率，整體數據傳輸速率可以是可敬的，即使在任何給定頻率的功率水平低。

擾亂了FCC

鑒于在傳統的監管類別，適合軟件無線電如此糟糕，我們不知道如何像披設備可能在所有的法律。答案是，FCC的規定和其他國家免于許多的監管限制，適用于消費者的無線電硬件實驗室設備相媲美的法規。USRP的披都采取豁免的優勢。例如，披手冊包括一個聲明“工程，研究或科學實驗室使用的設備，它是開放式辦公或住宅用途。”

也，根據Wollesen的，規則是為低功耗設備，傳輸更多的寬容。“大多數監管力度集中在功率水平，”他告訴我們。，更繁瑣的監管機構施加更強大的設備的傳輸。“我們旨在為我們的設備操作這些閾值以下，而不是在一個頻率大聲說，我們要發言多個頻率。” 他希望，保持功率水平下，將“避免了大量的監管框架。”

堅持以低功耗應用，可能是一個很好的方式，以避免在短期內的監管頭痛。但是，軟件定義無線電技術越來越流行，會有一個軟件定義的無線電設備，傳輸更高的功率水平的日益增長的需求。，這將構成一個真正的難題，為世界的監管。

到現在為止，如FCC的監管機構都依賴于一個事實，即傳統的無線設備是硬有線傳輸僅在某些頻率。通過檢查設備，在他們離開工廠之前，監管機構可以確保每臺設備停留在其指定的車道。

但是，軟件定義無線電應用此模型是有問題的。FCC可能需要設備制造商出售鎖定的編程只傳輸頻率FCC認證的設備。但這種裝置將是一個越獄社區多汁目標。和太多的鎖定會限制硬件的效用。

海盜電臺2.0

然后，從長遠來看，軟件定義的無線電硬件的蔓延可能削弱監管機構的權力，以控制電磁頻譜。這不會是一個全新的發展。未經授權的廣播電臺已經存在只要電波得到調節。例如，在20世紀60年代，廣播電臺，在國際水域漂浮炮轟流行音樂進入英國國有壟斷廣播只提供編程當局被視為更有益健康。從這些海盜電臺的壓力催生了法律的流??行音樂介紹到英國的電波。

運行近海海盜電臺是足夠昂貴，當局最終能夠關閉他們通過法律，切斷流動廣告收入下降。控制未經授權的傳輸可能是更大的挑戰，在未來的每一個無線路由器和手機有一個軟件定義的無線電芯片等待越獄。可以削弱政府的力量來控制電波在大致相同的方式，互聯網，軟件如BitTorrent，削弱政府的權力來控制版權作品的分布。

“如果你在網上看現在，4Chan不會消失，”Wollesen說，指的是網站，催生以匿名和其他鬧事。“在同一時間，它已經沒有拼寫互聯網的垮臺，這是一個針對這些問題，使互聯網更強勁的動力。” 他告訴我們，同樣的自適應方法，將需要處理的軟件無線電可以通過創建新的挑戰。

幸運的是，軟件定義無線電技術，將提供強大的工具來處理更無政府主義的電磁頻譜。這將允許更大的能力，以適應或穿過雜波的智能收發器的發展。

更重要的是，軟件定義無線電的潛力，在無線電技術創新的步伐大大加快。正如電腦迎來了在軟件創新的速度急劇增加，因此，軟件定義的無線電硬件擴散，將使更多的人來建立和實驗與無線通信的新途徑。