在該技術(shù)的25年生命周期中，軟件無線電技術(shù)的使用已經(jīng)擴展到整個無線電頻譜的幾乎所有商業(yè)，消費者，政府，工業(yè)和軍事平臺。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器技術(shù)、DSP 器件、系統(tǒng)互連、處理器、軟件、設(shè)計工具和封裝技術(shù)的創(chuàng)新提高了性能水平，并減小了軟件無線電系統(tǒng)的尺寸、重量和功耗。然而，軟件無線電應用的迅速激增催生了這些系統(tǒng)中元件之間的臨時專有接口。

十多年前，政府和軍方客戶意識到這種復雜性正在破壞軟件無線電的可靠性和可維護性，并阻礙功能升級和技術(shù)更新周期。他們還希望提高供應商之間的兼容性，并在未來為不同類型的信號和新應用重用軟件無線電硬件平臺。因此，那些有興趣解決這些問題的人開始為VITA無線電傳輸開發(fā)VITA 49.0，即VRT。

VRT 通過 VITA 49.2 發(fā)展和改進

VITA 49.0于 2007 年被批準為 ANSI 標準，代表了 VRT 的第一個官方標準，但它僅使用 VRT IF 數(shù)據(jù)和上下文數(shù)據(jù)包定義了接收器功能。在早期采用者證明了它的實用性之后，系統(tǒng)設(shè)計人員希望擴大其范圍，以涵蓋軟件無線電的更多元素。最初的 VITA 49.0 標準省略了對發(fā)射器、控制和狀態(tài)功能的支持，除數(shù)字 IF.To 以外的任何信號都解決了這些缺點，VITA 49.2 以新的數(shù)據(jù)包類別啟動。

信號數(shù)據(jù)包

將原來的IF數(shù)據(jù)包替換為信號數(shù)據(jù)包，不僅支持數(shù)字化的IF信號，還支持基帶信號、寬帶RF信號，甚至頻譜數(shù)據(jù)。信號數(shù)據(jù)包向后兼容 IF 數(shù)據(jù)包，并帶有新的標識符位來指定數(shù)據(jù)類型。

為了支持雙向無線電信號，信號數(shù)據(jù)包現(xiàn)在可用于傳輸數(shù)據(jù)，支持基帶、中頻和射頻信號。在這里，時間戳決定了發(fā)射時間，這對于生成精確定時的雷達脈沖特別有用。多靜態(tài)雷達系統(tǒng)使用一根天線發(fā)射脈沖，使用其他遠程天線捕獲反射脈沖。通過GPS同步，VRT可用于協(xié)調(diào)每個站點的發(fā)射和接收信號。

光譜測量系統(tǒng)廣泛用于檢測和記錄感興趣的信號。根據(jù) VITA 49.2，信號數(shù)據(jù)包可以攜帶來自掃描接收器的數(shù)字化頻譜信息，并將數(shù)據(jù)包傳送給世界任何地方的分析師。這些數(shù)據(jù)包維護有關(guān)位置、環(huán)境和條件的完整上下文信息，以及精確的時間戳。

增強的上下文數(shù)據(jù)包

原始上下文數(shù)據(jù)包在 VITA 49.2 中也得到了顯著增強。支持更多類型的元數(shù)據(jù)，以獲取有關(guān)信號數(shù)據(jù)的新詳細信息和更豐富的信息。上下文數(shù)據(jù)包現(xiàn)在允許 VRT 資源使用一套完整的操作規(guī)范（包括每個可編程參數(shù)的最小和最大限制）響應系統(tǒng)。這可能包括頻率調(diào)諧范圍、帶寬設(shè)置、可編程增益范圍、天線方位角限制和發(fā)射功率電平范圍。

上下文數(shù)據(jù)包現(xiàn)在還提供其他特征，例如：

? 開關(guān)調(diào)諧頻率、帶寬或增益

時的建立時間? 碟形天線

的角度壓擺率? 頻率精度和穩(wěn)定性

? 時間戳和星歷精度

? 工作溫度范圍? 沖擊和振動

的容限

? 溫度漂移和老化的影響。

理論上，VITA 49.2 系統(tǒng)處理器可以連接到新的、未知的軟件無線電資源，并自動發(fā)現(xiàn)它可以做的一切，如何控制和監(jiān)控其操作，以及如何成功交換接收和傳輸信號。在實踐中，在現(xiàn)有平臺上開發(fā)新應用程序以及在部署操作期間負責任地對新威脅或情況做出反應時，上下文數(shù)據(jù)包將最有用。

使用命令數(shù)據(jù)包獲得控制權(quán)

VITA 49.0的另一個缺陷是缺乏對軟件無線電資源的控制。VITA 49.2 添加了一個名為命令數(shù)據(jù)包的新數(shù)據(jù)包類，它使 VRT 系統(tǒng)處理器能夠使用與上下文數(shù)據(jù)包相同的標準化字段和格式向每個元素提供操作參數(shù)。這為從天線定位系統(tǒng)到發(fā)射功率放大器的各種硬件提供了一致的控制接口。

命令數(shù)據(jù)包不僅提供控制，還支持狀態(tài)和確認功能，以便VRT處理器可以檢查接收器和發(fā)射器的運行狀態(tài)，以驗證控制命令的成功執(zhí)行。

VRT的這種全面且互補的控制/狀態(tài)協(xié)議為認知無線電，自適應頻譜管理，電子對抗措施和其他關(guān)鍵應用提供了基本功能。

擴展數(shù)據(jù)包

由于軍事和商業(yè)市場的電子戰(zhàn) （EW）、信號情報 （SIGINT）、雷達和通信系統(tǒng)的不同要求，VITA 49.2 添加了擴展數(shù)據(jù)包，旨在傳達任何現(xiàn)有上下文數(shù)據(jù)包字段都不支持的特定應用信息。

VRT 有利于關(guān)鍵應用

軟件無線電SIGINT和COMINT［通信情報］系統(tǒng)試圖定位，識別和監(jiān)控各種未知信號，可以從VRT信息流中提取許多有用的事實。這些可以包括定向天線的方位角和仰角、RF信號的參考功率電平、RF調(diào)諧器和DDC的帶寬和調(diào)諧頻率、ADC的采樣速率、頻率精度RF調(diào)諧器和采樣時鐘、信號ID標簽和時間戳。

特別強調(diào)時間戳的準確性。VRT 時間戳使波束成形應用能夠比較從多個天線接收的信號之間的絕對時間和相位差，以計算發(fā)射器的距離、位置、速度和航向。同樣，多元件分集接收器可以利用VRT時間戳在每個天線信號路徑中創(chuàng)建延遲和相移，以最大限度地提高特定方向的接受能力。

絕對時間可以從GPS接收器中得出，因此可以同步相隔很遠的軟件無線電接收器以同時捕獲信號。這對于跟蹤來自衛(wèi)星甚至深空來源的信號非常有用。

雷達系統(tǒng)必須在相對于傳出雷達脈沖（通常定義為范圍門）的精確時間間隔內(nèi)捕獲反射脈沖。當捕獲接收到的數(shù)據(jù)時，VRT向雷達處理引擎發(fā)送時間戳，顯示返回信號的確切到達時間。

在VRT之前，系統(tǒng)依賴于接收器和處理器之間的復雜本地接口來確保給定任務(wù)的一致性。VRT通過將參數(shù)和時序信息與數(shù)據(jù)一起封裝，提供了一個優(yōu)雅的解決方案。這里的主要好處是VRT信息流可以傳送到任意數(shù)量的遠程處理設(shè)施，同時完全保留關(guān)鍵元數(shù)據(jù)和時間戳。

與任何成功的標準一樣，VITA 49 隨著新技術(shù)的出現(xiàn)和實際部署的反饋而不斷發(fā)展。憑借如此多的明顯優(yōu)勢和相對較少的額外復雜性，VRT有望標志著新的和未來的軟件無線電系統(tǒng)的發(fā)展。

審核編輯：郭婷