วิทยุที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์ ( SDR ) คือ ระบบการสื่อสาร ทางวิทยุที่ส่วนประกอบต่างๆ ที่โดยทั่วไปแล้วจะถูกนำไปใช้ใน ฮาร์ดแวร์ อนาล็อก (เช่นมิกเซอร์ ฟิล เตอร์ แอมพลิฟายเออร์ โมดูเลเตอร์ ดีโมดูเลเตอร์ ดีเทคเตอร์ฯลฯ) จะถูกนำไปใช้โดยใช้ซอฟต์แวร์บนคอมพิวเตอร์หรือระบบฝังตัวแทน^{[ 1 ]}

ระบบ SDR พื้นฐานอาจประกอบด้วยคอมพิวเตอร์ที่มีการ์ดเสียงหรือตัวแปลงสัญญาณอนาล็อกเป็นดิจิทัล อื่นๆ โดยมีส่วนหน้า RF อยู่ด้านหน้าการประมวลผลสัญญาณส่วนใหญ่จะถูกส่งต่อไปยังโปรเซสเซอร์อเนกประสงค์ แทนที่จะทำในฮาร์ดแวร์เฉพาะทาง ( วงจรอิเล็กทรอนิกส์ ) การออกแบบเช่นนี้ทำให้ได้วิทยุที่สามารถรับและส่งโปรโตคอลวิทยุที่แตกต่างกันอย่างกว้างขวาง (บางครั้งเรียกว่ารูปคลื่น) โดยขึ้นอยู่กับซอฟต์แวร์ที่ใช้เท่านั้น

วิทยุซอฟต์แวร์มีประโยชน์อย่างมากสำหรับกองทัพและ บริการ โทรศัพท์มือถือซึ่งทั้งสองอย่างต้องรองรับโปรโตคอลวิทยุที่เปลี่ยนแปลงหลากหลายแบบเรียลไทม์ ในระยะยาว ผู้สนับสนุนเช่นWireless Innovation Forum คาดว่าวิทยุที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์ จะกลายเป็นเทคโนโลยีหลักในการสื่อสารทางวิทยุ SDR พร้อมกับเสาอากาศที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์เป็นตัวขับเคลื่อนวิทยุรู้คิด^{[ 2 ]}

เครื่องรับแบบซูเปอร์เฮเทอโรไดน์ใช้ออสซิลเลเตอร์ความถี่แปรผัน (VFO) มิกเซอร์และฟิลเตอร์เพื่อปรับสัญญาณที่ต้องการให้ตรงกับความถี่กลาง (IF) หรือเบสแบนด์ ทั่วไป โดยทั่วไปใน SDR สัญญาณนี้จะถูกสุ่มตัวอย่างโดยตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิทัล อย่างไรก็ตาม ในบางแอปพลิเคชันไม่จำเป็นต้องปรับสัญญาณให้ตรงกับความถี่กลาง และสัญญาณความถี่วิทยุจะถูกสุ่มตัวอย่างโดยตรงโดยตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิทัล (หลังจากขยายสัญญาณแล้ว)

ตัวแปลงสัญญาณอนาล็อกเป็นดิจิทัลที่ใช้งานได้จริงนั้นขาดช่วงไดนามิกที่เพียงพอที่จะรับสัญญาณวิทยุที่มีกำลังต่ำกว่าไมโครโวลต์และนาโนวัตต์ที่ส่งมาจากเสาอากาศ ดังนั้นจึง ต้องมี เครื่องขยายสัญญาณรบกวนต่ำอยู่ก่อนขั้นตอนการแปลง และอุปกรณ์นี้ก็ก่อให้เกิดปัญหาของตัวเองเช่นกัน ตัวอย่างเช่น หาก มี สัญญาณรบกวนอยู่ (ซึ่งเป็นเรื่องปกติ) สัญญาณเหล่านี้จะแข่งขันกับสัญญาณที่ต้องการภายในช่วงไดนามิก ของเครื่องขยาย สัญญาณ อาจทำให้เกิดการบิดเบือนในสัญญาณที่ต้องการ หรืออาจปิดกั้นสัญญาณเหล่านั้นโดยสิ้นเชิง วิธีแก้ปัญหามาตรฐานคือการติดตั้งตัวกรองแบบผ่านย่านความถี่ ระหว่างเสาอากาศและเครื่องขยายสัญญาณ แต่สิ่งนี้จะลดความยืดหยุ่นของวิทยุลง วิทยุซอฟต์แวร์ที่ใช้งานได้จริงมักจะมีตัวกรองช่องสัญญาณอนาล็อกสองหรือสามตัวที่มีแบนด์วิดท์ต่างกันซึ่งสามารถสลับเปิดและปิดได้

ความยืดหยุ่นของ SDR ช่วยให้สามารถใช้สเปกตรัมแบบไดนามิกได้ ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการจัดสรรทรัพยากรสเปกตรัมที่หายากให้กับบริการคงที่เพียงบริการเดียว^{[ 3 ]}

ในปี 1970 นักวิจัยใน ห้อง ปฏิบัติการของกระทรวงกลาโหมสหรัฐฯได้บัญญัติศัพท์คำว่า "เครื่องรับสัญญาณดิจิทัล" ต่อมาห้องปฏิบัติการชื่อ Gold Room ที่TRWในแคลิฟอร์เนีย ได้สร้างเครื่องมือวิเคราะห์เบสแบนด์แบบซอฟต์แวร์ชื่อ Midas ซึ่งมีการกำหนดการทำงานไว้ในซอฟต์แวร์

ในปี พ.ศ. 2525 ขณะทำงานภายใต้สัญญาของกระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ ที่RCA แผนกของUlrich L. Rohde ได้พัฒนา SDR ตัวแรก ซึ่งใช้ชิป COSMAC (Complementary Symmetry Monolithic Array Computer) Rohde เป็นคนแรกที่นำเสนอในหัวข้อนี้ด้วยการบรรยายในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2527 เรื่อง "วิทยุ HF ดิจิทัล: ตัวอย่างเทคนิค" ในการประชุมนานาชาติครั้งที่ 3 ว่าด้วยระบบและเทคนิคการสื่อสาร HF ในลอนดอน^{[ 4 ]}

ในปี 1984 ทีมงานที่แผนกGarland รัฐเท็กซัส ของE-Systems Inc. (ปัจจุบันคือRaytheon ) ได้บัญญัติศัพท์คำว่า "ซอฟต์แวร์วิทยุ" เพื่ออ้างถึงตัวรับสัญญาณเบสแบนด์ดิจิทัล ตามที่ตีพิมพ์ในจดหมายข่าวของบริษัท E-Team ห้องปฏิบัติการ 'Software Radio Proof-of-Concept' ได้รับการพัฒนาโดยทีมงาน E-Systems ซึ่งทำให้ซอฟต์แวร์วิทยุเป็นที่นิยมในหน่วยงานรัฐบาลต่างๆ ซอฟต์แวร์วิทยุในปี 1984 นี้เป็น ตัวรับสัญญาณ เบสแบนด์ ดิจิทัลที่ให้การยกเลิกสัญญาณรบกวนและการถอดรหัสสัญญาณบรอดแบนด์แบบตั้งโปรแกรมได้ โดยทั่วไปจะมีตัวกรอง แบบปรับได้หลายพันตัวโดยใช้โปรเซสเซอร์อาร์เรย์ หลายตัว ที่เข้าถึงหน่วยความจำร่วมกัน^{[ 5 ]}

ในปี 1991 โจ ไมโทลา ได้คิดค้นคำว่า "วิทยุซอฟต์แวร์" ขึ้นมาใหม่โดยอิสระ สำหรับแผนการสร้าง สถานีฐาน GSMที่จะรวมเครื่องรับสัญญาณดิจิทัลของเฟอร์เดนซีเข้ากับเครื่องรบกวนสัญญาณสื่อสารแบบควบคุมด้วยระบบดิจิทัลของอี-ซิสเต็มส์ เมลพาร์ เพื่อสร้างเครื่องรับส่งสัญญาณแบบซอฟต์แวร์อย่างแท้จริง อี-ซิสเต็มส์ เมลพาร์ ได้ขายแนวคิดวิทยุซอฟต์แวร์นี้ให้กับกองทัพอากาศสหรัฐฯ เมลพาร์ได้สร้างต้นแบบเทอร์มินัลยุทธวิธีสำหรับผู้บัญชาการในช่วงปี 1990-1991 โดยใช้โปรเซสเซอร์Texas Instruments TMS320C30 และชุดชิปรับสัญญาณดิจิทัล ของ Harris Corporationพร้อมการส่งสัญญาณแบบสังเคราะห์ดิจิทัล ต้นแบบของเมลพาร์นั้นใช้งานได้ไม่นาน เพราะเมื่อแผนก ECI ของอี-ซิสเต็มส์ ผลิตหน่วยการผลิตจำนวนจำกัดครั้งแรก พวกเขาตัดสินใจที่จะ "ทิ้งบอร์ด C30 ที่ไร้ประโยชน์เหล่านั้น" และแทนที่ด้วยการกรอง RF แบบดั้งเดิมในการส่งและรับ และกลับไปใช้วิทยุเบสแบนด์ดิจิทัลแทนที่จะใช้ IF ADC/DAC แบบ SpeakEasy เหมือนในต้นแบบของไมโทลา กองทัพอากาศไม่อนุญาตให้ Mitola เผยแพร่รายละเอียดทางเทคนิคของต้นแบบนั้น และไม่อนุญาตให้ Diane Wasserman เผยแพร่บทเรียนที่ได้รับจากวงจรชีวิตซอฟต์แวร์ที่เกี่ยวข้อง เนื่องจากถือว่าเป็น "ข้อได้เปรียบในการแข่งขันของกองทัพอากาศสหรัฐฯ" ดังนั้น แทนที่จะเป็นเช่นนั้น ด้วยการอนุญาตจากกองทัพอากาศสหรัฐฯ ในปี 1991 Mitola จึงอธิบายหลักการทางสถาปัตยกรรมโดยไม่มีรายละเอียดการใช้งานในเอกสาร "Software Radio: Survey, Critical Analysis and Future Directions" ซึ่งกลายเป็น สิ่งพิมพ์ ของ IEEEฉบับแรกที่ใช้คำนี้ในปี 1992 ^{[ 6 ]}เมื่อ Mitola นำเสนอเอกสารในการประชุม Bob Prill จากGEC Marconiเริ่มการนำเสนอต่อจาก Mitola ด้วย: "Joe พูดถูกอย่างแน่นอนเกี่ยวกับทฤษฎีของวิทยุซอฟต์แวร์ และเรากำลังสร้างมันอยู่" Prill นำเสนอเอกสารของ GEC Marconi เกี่ยวกับ PAVE PILLAR ซึ่งเป็นต้นแบบของ SpeakEasy SpeakEasy วิทยุซอฟต์แวร์ทางทหารได้รับการคิดค้นโดย Wayne Bonser ซึ่งขณะนั้นอยู่ที่Rome Air Development Center (RADC) ปัจจุบันคือ Rome Labs โดย Alan Margulies จากMITRE Rome, NY; จากนั้นก็มี ร้อยโท เบธ คาสปาร์ ผู้จัดการโครงการ SpeakEasy ของ DARPA คนแรก และบุคคลอื่นๆ ที่กรุงโรม รวมถึง ดอน อัปมัล แม้ว่าผลงานตีพิมพ์ของมิโตลาใน IEEE จะส่งผลให้ซอฟต์แวร์วิทยุมีบทบาทสำคัญที่สุดในระดับโลก แต่โดยส่วนตัวแล้วมิโตลาให้เครดิตห้องปฏิบัติการของกระทรวงกลาโหมในช่วงทศวรรษ 1970 กับผู้นำอย่าง คาร์ล เดฟ และจอห์น ว่าเป็นผู้คิดค้นเทคโนโลยีเครื่องรับสัญญาณดิจิทัล ซึ่งเขานำมาพัฒนาเป็นซอฟต์แวร์วิทยุเมื่อสามารถส่งสัญญาณผ่านซอฟต์แวร์ได้

ไม่กี่เดือนหลังจากงานประชุม National Telesystems Conference ปี 1992 ในระหว่างการทบทวนโครงการของบริษัท E-Systems รองประธานของ E-Systems Garland Division ได้คัดค้านการใช้คำว่า "วิทยุซอฟต์แวร์" ของ Melpar (Mitola) โดยไม่ให้เครดิตแก่ Garland Alan Jackson รองประธานฝ่ายการตลาดของ Melpar ในขณะนั้น ได้ถามรองประธานของ Garland ว่าห้องปฏิบัติการหรืออุปกรณ์ของพวกเขามีเครื่องส่งสัญญาณหรือไม่ รองประธานของ Garland ตอบว่า "ไม่ แน่นอน ของเราเป็นเครื่องรับวิทยุซอฟต์แวร์" Al ตอบว่า "ถ้าอย่างนั้นมันก็เป็นเครื่องรับดิจิทัล แต่ถ้าไม่มีเครื่องส่งสัญญาณ มันก็ไม่ใช่วิทยุซอฟต์แวร์" ผู้บริหารระดับสูงของบริษัทเห็นด้วยกับ Al ดังนั้นเอกสารฉบับนั้นจึงยังคงอยู่ นักวิทยุสมัครเล่นและวิศวกรวิทยุ HF หลายคนตระหนักถึงคุณค่าของการแปลง HF เป็นดิจิทัลที่ความถี่ RF และการประมวลผลด้วยตัวประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (DSP) Texas Instruments TI C30 และรุ่นก่อนหน้าในช่วงทศวรรษ 1980 และต้นทศวรรษ 1990 วิศวกรวิทยุที่Roke Manorในสหราชอาณาจักรและองค์กรแห่งหนึ่งในเยอรมนีได้ตระหนักถึงประโยชน์ของ ADC ในย่านความถี่วิทยุแบบขนาน การตีพิมพ์บทความเกี่ยวกับวิทยุซอฟต์แวร์ของ Mitola ใน IEEE ได้เปิดแนวคิดนี้ให้แก่ชุมชนวิศวกรวิทยุในวงกว้าง ฉบับพิเศษของIEEE Communications Magazine ในเดือนพฤษภาคม 1995 ที่มีภาพหน้าปกเป็น "Software Radio" ถือเป็นเหตุการณ์สำคัญที่มีการอ้างอิงทางวิชาการหลายพันครั้ง ในปี 1997 Joao da Silva ได้แนะนำ Mitola ในการประชุมนานาชาติครั้งแรกเกี่ยวกับวิทยุซอฟต์แวร์ว่าเป็น "บิดาแห่งวิทยุซอฟต์แวร์" ซึ่งส่วนหนึ่งเป็นเพราะความเต็มใจที่จะแบ่งปันเทคโนโลยีอันทรงคุณค่านี้ "เพื่อประโยชน์สาธารณะ"

บางทีเครื่องรับ ส่งสัญญาณวิทยุแบบใช้ซอฟต์แวร์เครื่องแรกอาจได้รับการออกแบบและใช้งานโดย Peter Hoeher และ Helmuth Lang ที่สถาบันวิจัยการบินและอวกาศแห่งเยอรมนี ( DLRเดิมคือDFVLR ) ในเมือง Oberpfaffenhofenประเทศเยอรมนี ในปี 1988 ^{[ 7 ]}ทั้งเครื่องส่งและเครื่องรับของโมเด็มดาวเทียมดิจิทัลแบบปรับได้ถูกใช้งานตามหลักการของวิทยุซอฟต์แวร์ และมีการเสนออุปกรณ์ต่อพ่วงฮาร์ดแวร์ที่ยืดหยุ่น

ในปี 1995 Stephen Blust ได้บัญญัติศัพท์คำว่า "วิทยุที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์" โดยเผยแพร่คำขอข้อมูลจาก Bell South Wireless ในการประชุมครั้งแรกของฟอรัม Modular Multifunction Information Transfer Systems (MMITS) ในปี 1996 (ในปี 1998 ชื่อได้เปลี่ยนเป็น Software Defined Radio Forum) ซึ่งจัดโดยกองทัพอากาศสหรัฐฯ และ DARPA เกี่ยวกับการนำโปรแกรม SpeakEasy II ไปใช้ในเชิงพาณิชย์ Mitola คัดค้านคำศัพท์ของ Blust แต่ในที่สุดก็ยอมรับว่าเป็นแนวทางที่เป็นไปได้สำหรับวิทยุซอฟต์แวร์ในอุดมคติ แม้ว่าแนวคิดนี้จะถูกนำไปใช้ครั้งแรกด้วย IF ADC ในช่วงต้นทศวรรษ 1990 แต่วิทยุที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์มีต้นกำเนิดมาจากภาคการป้องกันประเทศของสหรัฐฯ และยุโรปในช่วงปลายทศวรรษ 1970 (ตัวอย่างเช่น Walter Tuttlebee ได้อธิบายวิทยุ VLFที่ใช้ ADC และไมโครโปรเซสเซอร์ 8085 ) ^{[ 8 ]} ประมาณหนึ่งปีหลังจากการ ประชุม นานาชาติครั้งแรกในบรัสเซลส์ หนึ่งในโครงการริเริ่มวิทยุซอฟต์แวร์สาธารณะครั้งแรกคือ โครงการทางทหารของกองทัพอากาศสหรัฐฯ DARPA ที่ชื่อ SpeakEasyเป้าหมายหลักของโครงการ SpeakEasy คือการใช้การประมวลผลแบบโปรแกรมเพื่อจำลองวิทยุทางทหารที่มีอยู่มากกว่า 10 เครื่อง ซึ่งทำงานในย่านความถี่ ระหว่าง 2 ถึง 2000 MHz [ ^{9 ] เป้าหมาย}การออกแบบ SpeakEasy อีกประการหนึ่งคือการสามารถรวม มาตรฐาน การเข้ารหัสและการปรับสัญญาณใหม่ ๆ ในอนาคตได้อย่างง่ายดาย เพื่อให้การสื่อสารทางทหารสามารถก้าวทันความก้าวหน้าในเทคนิคการเข้ารหัสและการปรับสัญญาณ

ในปี 1997 Blaupunktได้นำคำว่า "DigiCeiver" มาใช้สำหรับจูนเนอร์รุ่นใหม่ที่ใช้ระบบ DSP ร่วมกับชิป Sharxในวิทยุติดรถยนต์เช่น รุ่น Modena และ Lausanne RD 148

ระหว่างปี 1990 ถึง 1995 เป้าหมายของ โครงการ SpeakEasyคือการสาธิตวิทยุสำหรับหน่วยควบคุมทางอากาศภาคพื้นดินทางยุทธวิธีของกองทัพอากาศสหรัฐฯ ที่สามารถทำงานได้ในช่วงความถี่ 2 MHzถึง 2 GHz และด้วยเหตุนี้จึงสามารถทำงานร่วมกับวิทยุของกองกำลังภาคพื้นดิน ( VHF , FMและSINCGARSที่ปรับความถี่ได้) วิทยุของกองทัพอากาศ (VHF AM ) วิทยุของกองทัพเรือ (VHF AMและเครื่องพิมพ์โทรเลขHF SSB ) และดาวเทียม ( ไมโครเวฟQAM ) ได้ เป้าหมายเฉพาะบางประการ ได้แก่ การจัดหารูปแบบสัญญาณใหม่ภายในสองสัปดาห์นับจากจุดเริ่มต้น และการสาธิตวิทยุที่ผู้รับเหมาหลายรายสามารถนำชิ้นส่วนและซอฟต์แวร์มาติดตั้งได้

โครงการนี้ได้รับการสาธิตในระหว่างการฝึกซ้อมรบขั้นสูง TF-XXIและแสดงให้เห็นถึงเป้าหมายทั้งหมดเหล่านี้ในวิทยุที่ไม่ใช่รุ่นผลิตจริง อย่างไรก็ตาม มีความไม่พอใจอยู่บ้างกับความล้มเหลวของวิทยุซอฟต์แวร์รุ่นแรกๆ เหล่านี้ในการกรองคลื่นความถี่นอกย่านอย่างเพียงพอ การใช้งานโหมดการทำงานร่วมกันที่ซับซ้อนกว่าโหมดที่ง่ายที่สุดของวิทยุที่มีอยู่ และการสูญเสียการเชื่อมต่อหรือการทำงานผิดพลาดโดยไม่คาดคิด โปรเซสเซอร์ การเข้ารหัสไม่สามารถเปลี่ยนบริบทได้เร็วพอที่จะรักษาการสนทนาทางวิทยุหลายๆ ครั้งไว้พร้อมกันได้ สถาปัตยกรรมซอฟต์แวร์ถึงแม้จะใช้งานได้จริง แต่ก็ไม่มีความคล้ายคลึงกับสถาปัตยกรรมอื่นๆ เลย สถาปัตยกรรม SpeakEasy ได้รับการปรับปรุงแก้ไขที่ MMITS Forum ระหว่างปี 1996 ถึง 1999 และเป็นแรงบันดาลใจให้ทีมกระบวนการบูรณาการ (IPT) ของกระทรวงกลาโหมสำหรับระบบสื่อสารแบบโมดูลาร์ที่ตั้งโปรแกรมได้ (PMCS) ดำเนินการต่อในสิ่งที่ต่อมากลายเป็นระบบวิทยุยุทธวิธีร่วม (JTRS)

โครงสร้างพื้นฐานของเครื่องรับ วิทยุ ใช้เสาอากาศป้อนสัญญาณไปยังเครื่องขยายสัญญาณและตัวแปลงความถี่ลง (ดูที่ตัวผสมความถี่ ) ซึ่ง ป้อนสัญญาณไปยัง ตัวควบคุมอัตราขยายอัตโนมัติ จากนั้นจึงป้อน สัญญาณไปยังตัวแปลงสัญญาณอนาล็อกเป็นดิจิทัลที่อยู่บนบัส VME ของคอมพิวเตอร์ที่มี ตัวประมวลผลสัญญาณดิจิทัลจำนวนมาก(เช่นTexas Instruments C40) ส่วนเครื่องส่งสัญญาณมีตัวแปลงสัญญาณดิจิทัลเป็นอนาล็อกบนบัส PCIป้อนสัญญาณไปยังตัวแปลงความถี่ขึ้น (ตัวผสมสัญญาณ) ซึ่งนำไปสู่เครื่องขยายกำลังและเสาอากาศ ช่วงความถี่ที่กว้างมากถูกแบ่งออกเป็นย่านความถี่ย่อยไม่กี่ช่วง โดยใช้เทคโนโลยีวิทยุอนาล็อกที่แตกต่างกันป้อนสัญญาณไปยังตัวแปลงสัญญาณอนาล็อกเป็นดิจิทัลเดียวกัน ซึ่งต่อมาได้กลายเป็นรูปแบบการออกแบบมาตรฐานสำหรับวิทยุซอฟต์แวร์แบบบรอดแบนด์

เป้าหมายหลักคือการสร้างสถาปัตยกรรมที่ปรับเปลี่ยนโครงสร้างได้รวดเร็วยิ่งขึ้นกล่าวคือสามารถสนทนาได้หลายหัวข้อพร้อมกัน ใน สถาปัตยกรรมซอฟต์แวร์ แบบเปิดพร้อมการเชื่อมต่อข้ามช่องสัญญาณ (ตัวส่งสัญญาณวิทยุสามารถ "เชื่อมต่อ" โปรโตคอลวิทยุที่แตกต่างกันได้) เป้าหมายรองคือการทำให้มีขนาดเล็กลง ราคาถูกลง และน้ำหนักเบาลง

โครงการนี้ได้สร้างวิทยุสาธิตขึ้นมาได้ภายในเวลาเพียงสิบห้าเดือนจากโครงการวิจัยสามปี การสาธิตนี้ประสบความสำเร็จอย่างมากจนทำให้การพัฒนาต่อยอดต้องหยุดชะงัก และวิทยุจึงเข้าสู่สายการผลิตโดยมีช่วงความถี่เพียง 4 MHz ถึง 400 MHz เท่านั้น

สถาปัตยกรรมซอฟต์แวร์ได้กำหนดอินเทอร์เฟซมาตรฐานสำหรับโมดูลต่างๆ ของวิทยุ ได้แก่ "การควบคุมความถี่วิทยุ" เพื่อจัดการส่วนอนาล็อกของวิทยุ "การควบคุมโมเด็ม" เพื่อจัดการทรัพยากรสำหรับ รูปแบบ การมอดูเลชั่นและการดีมอดูเลชั่ น (FM, AM, SSB, QAM เป็นต้น) โมดูล "การประมวลผลรูปคลื่น" ทำหน้าที่ ประมวลผล โมเด็ม โมดูล "การประมวลผลคีย์" และ "การประมวลผลการเข้ารหัส" เพื่อจัดการฟังก์ชันการเข้ารหัส โมดูล "มัลติมีเดีย" ทำหน้าที่ประมวลผลเสียง โมดูล "ส่วนติดต่อผู้ใช้" ให้การควบคุมในพื้นที่หรือจากระยะไกล โมดูล "การกำหนดเส้นทาง" สำหรับบริการเครือข่าย และโมดูล "ควบคุม" เพื่อดูแลให้ทุกอย่างเป็นระเบียบเรียบร้อย

กล่าวกันว่าโมดูลเหล่านี้สื่อสารกันโดยไม่ต้องใช้ระบบปฏิบัติการส่วนกลาง แต่จะส่งข้อความผ่านบัสคอมพิวเตอร์PCI ถึงกันโดยใช้โปรโตคอลแบบหลายชั้น

เนื่องจากเป็นโครงการทางทหาร วิทยุนี้จึงแยกแยะอย่างชัดเจนระหว่าง "สีแดง" (ข้อมูลลับที่ไม่ปลอดภัย) และ "สีดำ" (ข้อมูลที่ได้รับการรักษาความปลอดภัยด้วยวิธีการเข้ารหัส)

โครงการนี้เป็นโครงการแรกที่ทราบกันว่าใช้FPGA (field programmable gate arrays) สำหรับการประมวลผลข้อมูลวิทยุแบบดิจิทัล เวลาที่ใช้ในการเขียนโปรแกรมใหม่เป็นปัญหาที่จำกัดการใช้งานวิทยุ ในปัจจุบัน เวลาที่ใช้ในการเขียนโปรแกรมสำหรับ FPGA ยังคงมากอยู่ แต่เวลาในการดาวน์โหลดโปรแกรมที่จัดเก็บไว้บน FPGA นั้นอยู่ที่ประมาณ 20 มิลลิวินาที ซึ่งหมายความว่า SDR สามารถเปลี่ยนโปรโตคอลการส่งและคลื่นความถี่ได้ภายในหนึ่งในห้าสิบของวินาที ซึ่งอาจไม่ใช่การหยุดชะงักที่ยอมรับไม่ได้สำหรับงานนั้น

ระบบ SpeakEasy SDR ในปี 1994 ใช้โปรเซสเซอร์สัญญาณดิจิทัล (DSP) CMOS รุ่นTMS320C30 ของ Texas Instruments พร้อมด้วยชิปวงจรรวม หลายร้อยชิ้น โดยวิทยุนั้นบรรจุอยู่ในท้ายรถบรรทุก ในช่วงปลายทศวรรษ 2000 การเกิดขึ้นของเทคโนโลยี RF CMOSทำให้สามารถลดขนาดระบบ SDR ทั้งหมดลงบนชิปสัญญาณผสม ตัวเดียวได้ ซึ่งBroadcomได้สาธิตด้วยโปรเซสเซอร์ BCM21551 ในปี 2007 Broadcom BCM21551 มีการใช้งานเชิงพาณิชย์ที่เป็นรูปธรรม สำหรับใช้ในโทรศัพท์มือถือ3G ^{[ 10 ] [ 11 ]}

ระบบวิทยุทางยุทธวิธีร่วม (JTRS) เป็นโครงการของกองทัพสหรัฐฯ เพื่อผลิตวิทยุที่ให้การสื่อสารที่ยืดหยุ่นและใช้งานร่วมกันได้ ตัวอย่างของอุปกรณ์วิทยุที่ต้องการการสนับสนุน ได้แก่ วิทยุพกพา วิทยุในยานพาหนะ วิทยุในอากาศ และวิทยุภาคพื้นดิน รวมถึงสถานีฐาน (แบบติดตั้งอยู่กับที่และแบบลอยน้ำ)

เป้าหมายนี้บรรลุได้โดยการใช้ระบบ SDR ซึ่งอยู่บนพื้นฐานของสถาปัตยกรรมการสื่อสารซอฟต์แวร์ แบบเปิด (SCA) ที่ได้รับการรับรองในระดับสากล มาตรฐานนี้ใช้CORBAบน ระบบปฏิบัติการ POSIXเพื่อประสานงานโมดูลซอฟต์แวร์ต่างๆ

โครงการนี้เสนอแนวทางใหม่ในการตอบสนองความต้องการด้านการสื่อสารของทหารเพิ่มเติม โดยใช้เทคโนโลยีวิทยุที่ตั้งโปรแกรมได้ด้วยซอฟต์แวร์ ฟังก์ชันการทำงานและความสามารถในการขยายทั้งหมดสร้างขึ้นบนพื้นฐานของ SCA

แม้ว่า SCA จะมีต้นกำเนิดมาจากกองทัพ แต่ผู้จำหน่ายวิทยุเชิงพาณิชย์กำลังประเมินความเป็นไปได้ในการนำไปประยุกต์ใช้ในด้านต่างๆ อย่างไรก็ตาม การนำกรอบงาน SDR อเนกประสงค์ไปใช้ในด้านอื่นๆ นอกเหนือจากกองทัพ หน่วยข่าวกรอง การทดลอง และการใช้งานของนักวิทยุสมัครเล่นนั้น ถูกจำกัดโดยธรรมชาติ เนื่องจากผู้ใช้พลเรือนสามารถเลือกใช้สถาปัตยกรรมแบบตายตัวที่ปรับให้เหมาะสมกับฟังก์ชันเฉพาะได้ง่ายกว่า และด้วยเหตุนี้จึงประหยัดกว่าในการใช้งานในตลาดมวลชน ถึงกระนั้น ความยืดหยุ่นโดยธรรมชาติของวิทยุที่กำหนดด้วยซอฟต์แวร์สามารถสร้างประโยชน์อย่างมากในระยะยาว เมื่อต้นทุนคงที่ในการนำไปใช้ลดลงมากพอที่จะแซงหน้าต้นทุนของการออกแบบระบบที่สร้างขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะซ้ำแล้วซ้ำเล่า นี่จึงอธิบายถึงความสนใจในเทคโนโลยีนี้ที่เพิ่มขึ้นในเชิงพาณิชย์

ซอฟต์แวร์โครงสร้างพื้นฐานที่ใช้ SCA และเครื่องมือพัฒนาอย่างรวดเร็วสำหรับการศึกษาและการวิจัย SDR ได้รับการจัดหาโดยโครงการ Open Source SCA Implementation – Embedded (OSSIE ^{[ 12 ]} ) โครงการ Wireless Innovation Forum ให้ทุนสนับสนุนโครงการ SCA Reference Implementation ซึ่งเป็นการใช้งานแบบโอเพนซอร์สของข้อกำหนด SCA ( SCARI ) สามารถดาวน์โหลดได้ฟรี

วิทยุซอฟต์แวร์ สมัครเล่นทั่วไปใช้ตัวรับสัญญาณแบบแปลงโดยตรงซึ่งแตกต่างจากตัวรับสัญญาณแบบแปลงโดยตรงในอดีต เทคโนโลยีมิกเซอร์ที่ใช้จะขึ้นอยู่กับตัวตรวจจับการสุ่มตัวอย่างแบบควอดราเจอร์และตัวกระตุ้นการสุ่มตัวอย่างแบบควอดราเจอร์^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]}

ประสิทธิภาพการรับสัญญาณของ SDR รุ่นนี้เกี่ยวข้องโดยตรงกับช่วงไดนามิกของตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิทัล (ADC) ที่ใช้^{[ 17 ]} สัญญาณความถี่วิทยุจะถูกแปลงลงมาเป็นย่านความถี่เสียง ซึ่งจะถูกสุ่มตัวอย่างโดย ADC ความถี่เสียงประสิทธิภาพสูง SDR รุ่นแรกใช้การ์ดเสียง PC 44 kHz เพื่อให้ ฟังก์ชัน ADC วิทยุแบบกำหนดด้วยซอฟต์แวร์รุ่นใหม่กว่าใช้ ADC ประสิทธิภาพสูงแบบฝังตัวซึ่งให้ช่วงไดนามิก ที่สูงกว่า และทนต่อสัญญาณรบกวนและการแทรกแซง RF ได้ดีกว่า

พีซีความเร็วสูงดำเนินการประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (DSP) โดยใช้ซอฟต์แวร์เฉพาะสำหรับฮาร์ดแวร์วิทยุ การใช้งานวิทยุซอฟต์แวร์หลายแบบใช้ไลบรารี SDR แบบโอเพนซอร์ส DttSP ^{[ 18 ]}

ซอฟต์แวร์ SDR ทำการดีโมดูเลชั่น การกรอง (ทั้งความถี่วิทยุและความถี่เสียง) และการเพิ่มประสิทธิภาพสัญญาณ (การปรับสมดุลและการนำเสนอแบบไบนาอูรัล) การใช้งานรวมถึงการมอดูเลชั่นแบบสมัครเล่นทั่วไปทุกประเภทได้แก่รหัสมอร์ ส การมอดูเลชั่นแบบแถบข้างเดียวการ มอดู เลชั่นความถี่การมอดูเลชั่นแอ มพลิจูด และโหมดดิจิทัลต่างๆ เช่นวิทยุ โทรเลข โทรทัศน์แบบสแกนช้าและวิทยุแพ็กเก็ต [ ^{19 ] นัก}วิทยุสมัครเล่นยังทดลองกับวิธีการมอดูเลชั่นใหม่ๆ ด้วย ตัวอย่างเช่น โครงการ โอเพนซอร์สDREAM ถอดรหัส เทคนิค COFDMที่ใช้โดยDigital Radio Mondiale

มีฮาร์ดแวร์หลากหลายประเภทสำหรับนักวิทยุสมัครเล่นและการใช้งานในบ้าน มีเครื่องรับส่งสัญญาณระดับมืออาชีพ เช่น Zeus ZS-1 ^{[ 20 ] [ 21 ]}หรือ FlexRadio ^{[ 22 ]}เครื่องรับส่งสัญญาณที่สร้างเอง เช่น PicAStar หรือชุด SoftRock SDR ^{[ 23 ]}และเครื่องรับสัญญาณเริ่มต้นหรือระดับมืออาชีพ เช่น FiFi SDR ^{[ 24 ]}สำหรับคลื่นสั้น หรือเครื่องรับสัญญาณ SDR แบบหลายช่องสัญญาณ Quadrus coherent ^{[ 25 ]}สำหรับคลื่นสั้นหรือ VHF/UHF ในโหมดการทำงานแบบดิจิทัลโดยตรง

RTL-SDR เป็นเครื่องรับวิทยุแบบกำหนดด้วยซอฟต์แวร์ราคาประหยัดชนิดหนึ่ง ซึ่งตั้งชื่อตาม ชิป ตัวถอดรหัสRealtek RTL2832U ที่ใช้เป็นพื้นฐาน และรองรับการส่งออกผ่าน USB ^{[ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]}เดิมทีชิปนี้ได้รับการออกแบบมาสำหรับ การรับสัญญาณ DVB-Tแต่ในปี 2010 พบว่าชิปนี้สามารถส่งออกข้อมูลสัญญาณวิทยุแบบดิบได้ ด้วยไดรเวอร์ที่พัฒนาโดย โครงการ Osmocomอุปกรณ์เหล่านี้จึงถูกนำมาใช้ใหม่เป็นเครื่องรับ SDR อเนกประสงค์ แท่ง USB DVB-T รุ่นแรกๆ มักขายในราคาต่ำกว่า 10 ดอลลาร์สหรัฐ ในขณะที่รุ่นที่สร้างขึ้นโดยเฉพาะเป็นเครื่องรับ SDR ที่มีการป้องกันที่ดีขึ้นและความเสถียรของความถี่ที่ดีขึ้นขายในราคาประมาณ 30 ดอลลาร์สหรัฐในปี 2025 ^{[ 29 ]}

โดยทั่วไปอุปกรณ์ RTL-SDR จะประกอบด้วย ชิปจูนเนอร์ Rafael Micro R820T, R820T2 หรือ R860 ^{[ 30 ]}และสามารถรับความถี่ได้ตั้งแต่ประมาณ 24 ถึง 1766 MHz ด้วยแบนด์วิดท์สูงสุด 3.2 MHz อุปกรณ์เหล่านี้ใช้สำหรับแอปพลิเคชันต่างๆ เช่น การรับสัญญาณวิทยุ FM และวิทยุดิจิทัล การรับข้อมูลเครื่องบิน ( ADS-B , ACARS ) การถอดรหัส วิทยุแบบ Trunkedการ รับสัญญาณ ดาวเทียมพยากรณ์อากาศ ( GOES , Meteor-M ) การ ^{ติดตาม}เรดาร์โซนและดาราศาสตร์วิทยุ พื้นฐาน [ ^{29 ] [ 31 ]}

โครงการHPSDR (High Performance Software Defined Radio) ใช้ ตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิทัล16 บิต135 MSPS ซึ่งให้ประสิทธิภาพในช่วง 0 ถึง 55 MHzเทียบเท่ากับวิทยุ HF อนาล็อกทั่วไป ตัวรับสัญญาณจะทำงานในช่วง VHF และ UHF โดยใช้ภาพผสมสัญญาณหรือการตอบสนองแบบนามแฝง การเชื่อมต่อกับพีซีทำได้ผ่าน อินเทอร์เฟ ซ USB 2.0 แม้ว่า จะสามารถใช้ Ethernetได้เช่นกัน โครงการนี้เป็นแบบโมดูลาร์และประกอบด้วยแผงวงจรหลักที่สามารถเสียบแผงวงจรอื่นๆ เข้าไปได้ ทำให้สามารถทดลองเทคนิคและอุปกรณ์ใหม่ๆ ได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนแผงวงจรทั้งหมดตัวกระตุ้นให้กำลัง RF 1/2 วัตต์ในช่วงเดียวกันหรือในช่วง VHF และ UHF โดยใช้เอาต์พุตภาพหรือนามแฝง^{[ 32 ]}

WebSDR ^{[ 33 ]}เป็นโครงการที่ริเริ่มโดย Pieter-Tjerk de Boer ซึ่งให้การเข้าถึงผ่านเว็บเบราว์เซอร์ไปยังเครื่องรับ SDR หลายเครื่องทั่วโลกที่ครอบคลุมสเปกตรัมคลื่นสั้นทั้งหมด De Boer ได้วิเคราะห์ สัญญาณ Chirp Transmitterโดยใช้ระบบเครื่องรับที่เชื่อมต่อกัน ^{[ 34 ]}

KiwiSDR ^{[ 35 ]}ก็เป็น SDR ผ่านเบราว์เซอร์เช่นเดียวกับ WebSDR เช่นกัน แต่ต่างจาก WebSDR ตรงที่ความถี่ถูกจำกัดไว้ที่ 3 Hz ถึง 30 MHz ( ELFถึงHF )

OpenWebRX ซึ่งเป็นโครงการซอฟต์แวร์โอเพนซอร์ส ยังให้การเข้าถึงคลื่นความถี่ VHF และ UHF อีกด้วย

เนื่องจากเทคโนโลยี SDR เข้าถึงได้ง่ายขึ้น ด้วยฮาร์ดแวร์ราคาถูกลง เครื่องมือซอฟต์แวร์ และเอกสารประกอบที่มากขึ้น ทำให้การใช้งาน SDR ขยายออกไปนอกเหนือจากกรณีการใช้งานหลักและดั้งเดิม ปัจจุบัน SDR ถูกนำไปใช้ในด้านต่างๆ เช่น การติดตามสัตว์ป่า ดาราศาสตร์วิทยุ การวิจัยภาพทางการแพทย์ และศิลปะ

• รายชื่อวิทยุแบบกำหนดด้วยซอฟต์แวร์
• รายชื่อซอฟต์แวร์วิทยุสมัครเล่น
• วิทยุดิจิทัล
• การประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (DSP)
• ชั้นอินเทอร์เฟซวิทยุ (RIL)
• ซอฟต์โมเด็ม
• เครือข่ายมือถือที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์ (SDMN)
• ซอฟต์แวร์รับสัญญาณ GNSS
• พื้นที่ว่าง (วิทยุ)
• พื้นที่ว่าง (ฐานข้อมูล)
• เสียงดังปังนิดหน่อย

• Rohde, Ulrich L (26–28 กุมภาพันธ์ 1985). "วิทยุ HF ดิจิทัล: ตัวอย่างเทคนิคต่างๆ". การประชุมนานาชาติครั้งที่ 3 ว่าด้วยระบบและเทคนิคการสื่อสาร HF . ลอนดอน ประเทศอังกฤษ.
• วิทยุที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์: สถาปัตยกรรม ระบบ และฟังก์ชัน โดย Dillinger, Madani, Alonistioti สำนักพิมพ์ Wiley, 2003. 454 หน้า. ISBN 0-470-85164-3ISBN 9780470851647
• เทคโนโลยีวิทยุอัจฉริยะ (Cognitive Radio Technology) โดยบรูซ เฟตต์ สำนักพิมพ์ Elsevier Science & Technology Books, 2006. 656 หน้า. ISBN 0-7506-7952-2ISBN 9780750679527
• ซอฟต์แวร์กำหนดวิทยุสำหรับ 3G,เบิร์นส์. อาร์เทคเฮาส์, 2002. ISBN 1-58053-347-7
• ซอฟต์แวร์วิทยุ: แนวทางสมัยใหม่ในการวิศวกรรมวิทยุ โดยเจฟฟรีย์ เอช. รีด สำนักพิมพ์ เพรนทิซ ฮอลล์ พีทีอาร์, 2002. ISBN 0-13-081158-0
• เทคนิคการประมวลผลสัญญาณสำหรับวิทยุซอฟต์แวร์ โดยเบห์รูซ ฟาร์ฮัง-เบรูเจนี สำนักพิมพ์ลูลู
• เทคนิค RF และเบสแบนด์สำหรับวิทยุที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์ โดยปีเตอร์ บี. เคนิงตัน สำนักพิมพ์ Artech House, 2005, ISBN 1-58053-793-6
• หนังสือ "The ABC's of Software Defined Radio" โดย Martin Ewing, AA6E จัดพิมพ์โดย American Radio Relay League, Inc., ปี 2012, ISBN 978-0-87259-632-0
• วิทยุแบบกำหนดด้วยซอฟต์แวร์โดยใช้ MATLAB และ Simulink และ RTL-SDR, R Stewart, K ​​Barlee, D Atkinson, L Crockett, Strathclyde Academic Media, กันยายน 2015. ISBN 978-0-9929787-2-3

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับ วิทยุแบบกำหนด ด้วยซอฟต์แวร์

• เครื่องรับสัญญาณแบบกำหนดด้วยซอฟต์แวร์บนเว็บเครื่องแรกของโลกณ มหาวิทยาลัยทเวนเต ประเทศเนเธอร์แลนด์
• ตัวรับสัญญาณแบบซอฟต์แวร์ที่เชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ต
• การใช้จูนเนอร์โทรทัศน์แบบกำหนดด้วยซอฟต์แวร์เป็นตัวรับสัญญาณแบบมัลติโหมด HF / VHF / UHF
• ตำราเรียน SDR ฟรี: วิทยุแบบกำหนดด้วยซอฟต์แวร์โดยใช้ MATLAB & Simulink และ RTL-SDR
• ยินดีต้อนรับสู่โลกของวิทยุที่ควบคุมด้วยซอฟต์แวร์ (Software Defined Radio)ที่Wayback Machine (เก็บถาวรเมื่อ 23 กุมภาพันธ์ 2023)
• วิทยุเทราเฮิร์ตซ์แบบกำหนดด้วยซอฟต์แวร์ณ มหาวิทยาลัยโพลีเทคนิค มอนทรีออล ประเทศแคนาดา