1960–1970年代：技术萌芽

1992年：概念正式提出

第0级：纯硬件无线电；

第1–2级：软件控制部分参数（如调制方式）；

第3级：理想SDR（ISR），软件实现全功能；

第4级：终极SDR（USR），支持全频段与多功能融合。

第5级：认知-量子SDR（CQ-SDR），支持自主认知决策与量子级安全通信。

2000年代至今：商用化与标准化

2004年，美国通用软件无线电外设（USRP） 问世，成为首个低成本开源SDR硬件平台；

2010年后，RTL-SDR 利用电视棒芯片实现超低成本接收机，推动SDR大众化；

2016年，3GPP将SDR列为5G基站核心技术，支持多频段多协议动态切换。

原理：射频信号经滤波放大后，由高速ADC直接数字化，省去混频/中频环节。

信号流：天线 → 宽带滤波器 → 低噪放(LNA) → 高速ADC → DSP

优点：

架构极简（无需混频器、本振、中频滤波器），成本低且故障率低；

瞬时带宽大（可达GHz级），适合宽带信号处理（如雷达、电子战）；

无模拟变频引入的相位噪声和失真。

缺点：

对ADC性能要求极高（需超高速、高分辨率）动态受限；

抗带外干扰能力弱，需精密抗混叠滤波器；

功耗较高（如X波段ADC功耗达数瓦）。

应用场景：

宽带雷达系统（如气象雷达、成像雷达）；

5G基站射频单元；

电子战实时频谱分析。

原理：利用欠采样定理，将高频窄带信号混叠至基带，采样率仅需≥2倍信号带宽（非载频）。

信号流：天线 → 窄带滤波器（选频）→ LNA → 欠采样ADC（fs≥2B）→ 频谱折叠至基带 → DSP

优点：

显著降低采样率（如可用200MSps ADC采样1.2GHz信号）；

省去混频器，简化模拟链路。

缺点：

主要适用于窄带信号；

频率规划复杂，易受混叠干扰；

时钟抖动敏感，动态范围受限。

应用场景：

卫星通信（窄带链路）；

单频连续波雷达；

低成本频谱监测设备。

原理：射频信号直接下变频至基带（0Hz），生成I/Q两路正交信号。

信号流：天线 → RF滤波器 → LNA → I/Q正交混频器（LO=fc）→ 基带LPF → 双通道ADC → DSP

优点：

应用场景：

手机/Wi-Fi射频芯片；

消费级SDR设备（如HackRF）；

低功耗物联网终端。

原理：射频信号下变频至低频中频（1–100MHz），保留I/Q结构并通过数字处理抑制镜像。

信号流：天线 → RF滤波器 → LNA → I/Q混频器（LO=fc-fIF）→ 中频放大器（1-100MHz）→ ADC（双路） → 数字Hartley镜像抑制 → DSP

优点：

规避直流偏移问题；

闪烁噪声低于零中频；

支持多模系统（如蓝牙/GNSS）。

缺点：

需Hartley架构或数字校准补偿I/Q失配；

中频选择复杂（需平衡采样率与镜像抑制）。

应用场景：

GPS/北斗接收机；

蓝牙低功耗设备；

低成本频谱监测设备。

原理：通过多级混频将射频信号降至固定中频，再经滤波放大后采样。

信号流：天线 → 镜频抑制滤波器 → LNA → 混频器1（LO1）→ 高中频滤波器 → 混频器2（LO2）→ 固定低中频→ ADC → DSP

优点：

高灵敏度和选择性（中频增益高+精密滤波）；

强抗干扰能力（多级滤波抑制带外噪声）；

动态范围大，稳定性好。

缺点：

结构复杂（需混频器、本振、多级滤波器）；

成本高（变频器件占硬件成本50%+）；

存在镜像频率干扰，调试难度大。

应用场景：

军用通信与雷达；

高精度接收机，频谱分析仪；

卫星地面站接收机。