软件无线电和数据链,这个题目应该比较有意思

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 11:00:39
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关于JTRS(联合战术无线电系统)的一篇文章(1)
关于JTRS(联合战术无线电系统)的一篇文章(2)
关于JTRS(联合战术无线电系统)的一篇文章(3)
关于JTRS(联合战术无线电系统)的一篇文章(4)
JTRS也会采用软件无线电技术,如果要导入新的波形,只要升级软件就可以了,这项技术可能在10年~15年之后进入民用,就通信方面而言“软件化”的趋势实际上已经很明显,以后的通信平台甚至娱乐电子产品,可能在硬件上不会有任何不同,只是在软件上有区别。

软件无线电的难点在哪里?
文中谈到了2点:
(1)软件工程/系统工程技术:JTRS现在已经开发的代码有350万行,这对于嵌入式产品是一个很大规模了,如何组织这样庞大规模的开发,文中提出的经验包括了仔细设定一个软件开发的架构,在JTRS里面,这个架构被称为“软件通信架构”(SCA)。
(2)硬件:包括先进的ADC,低功耗的FPGA/DSP等,还有就是高增盈的宽带放大器。这些恐怕恰恰又正中了中国电子产业的软肋。系统工程/软件工程技术同样是中国软件业的软肋。
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F35系统软件放弃ADA而使用C++作开发,军民结合协助开发,呵呵。
原帖由 暗夜流星 于 2008-6-30 17:27 发表
JTRS也会采用软件无线电技术,如果要导入新的波形,只要升级软件就可以了,这项技术可能在10年~15年之后进入民用,就通信方面而言“软件化”的趋势实际上已经很明显,以后的通信平台甚至娱乐电子产品,可能在硬件上不 ...


一直不明白,如果对频率和带宽可编程的话,前端滤波器怎么办,这个东西没法可编程吧,而且要求性能非常好,天线超宽带之后方向图就很难看了。
据说SDR现在已经渗透到移动通信里面,但是由于技术上的难点又停止了继续的脚步。

两家F35背对背,怎么用雷达通信呢?
现在还是组合方式吧,用一组天线/射频模块来实现。有一些新技术在探索之中。现在限制软件无线电主要还是成本的问题吧,要达到相同的性能,传统方法还是便宜得多,民用有没有军用那么多苛刻的重量,体积要求和多波形兼容的迫切需要。

软件无线电,虽然名字是“软件”,关键还在硬件上面。

至于相控阵雷达通信,我个人的理解是,相控阵成为了通信系统的一部分,但并不是只有相控阵才可以通信,以后的技术进步也许会减弱传统上航电系统各个功能部件之间的分界,变得你中有我,我中有你。


原帖由 hoda 于 2008-6-30 20:04 发表


一直不明白,如果对频率和带宽可编程的话,前端滤波器怎么办,这个东西没法可编程吧,而且要求性能非常好,天线超宽带之后方向图就很难看了。
据说SDR现在已经渗透到移动通信里面,但是由于技术上的难点又停止了 ...
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楼上的,给你贴个红一点的消息

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于全:当好信息时代“潮头兵”  


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本报记者贾婧综合整理  
   “祖国欢迎您!”当35岁的留法博士走下飞机踏上祖国的土地时,海关大门前一位武警战士为他敬了一个庄严的军礼。
  这一幕,令这位面对国外优厚待遇不为所动的归国博士毕生难忘。

  这位年轻的留学归国博士从戎8年来,攻克了5项通信技术难关,填补了4项国内空白,解决了协同通信这一世界性难题,为我军通信事业做出了重大贡献。为此,他荣立两次二等功、一次三等功,被评为全国、全军优秀科技干部,受到总参谋部的表彰。今年4月,他被评为首届“全军学习成才标兵”。

  他就是总参谋部某通信研究所研究员于全。

  “非常出色”的“非常爱国”情结

  1986年毕业于南京大学信息物理系的于全,由于成绩突出,当年就由国家公派赴法国里摩日大学光纤微波通信研究所继续深造。四年的留学生活,他在学习理论知识的同时十分重视工程技术开发与研究,经常利用业余时间到当地各大公司调研了解需求,研究开发新技术。

  1992年春,于全在同批70多位留法学子中脱颖而出,第一个取得了博士学位;论文获得了五个等级中的最佳评语“非常出色”,被学校定为论文范本,取得了三项科研成果,一项法国专利。更为重要的是,他的博士论文在实践中解决了法国巴黎地铁、煤气、电力等公司光纤网络建设中的技术难题,27岁的他在法国通信界备受关注。

  科技无国界,人才是根本,于全成了留学生中的“大腕”,一时间,盛情的挽留和优厚的待遇纷至沓来。导师也为他安排了一个年薪丰厚的讲师职位。外国朋友们对他说,“你们国家既没有高级的实验室和充足的科研经费,也没有让你尽情享受的高薪收入,你回去太可惜了。”

  “我的祖国送我出国深造,光我一个人四年就得花五十多万元人民币,相当于五千个农民一年的农业税,这是人民的血汗钱!尽管现在祖国还不是很富有,但做儿女的绝不嫌弃,如果对祖国不能知恩图报,还算是一个堂堂正正的男儿?”

  伴随着这样浓厚的爱国情结,1992年6月,于全回到了祖国的怀抱。

  上世纪九十年代初,一个留学生在国内择业的空间还是相当充分的。于全在国内同样受到极大关注,有意邀于全加盟的单位络绎不绝。清华大学愿直接聘其为副教授,一年以后转为教授;一家在国内外知名度很高的大公司开出了三项特殊优惠政策:一是提供二百万元启动资金,成立一家专门经营光纤产品的公司;二是用他在法国取得的三项技术成果入股,个人股份占公司总股份的20%;三是担任光纤公司总经理。但于全有自己的主意:没有强大的国防,就没有强盛的国家;没有现代化的军事通信,国防神经就是脆弱的。国防通信领域才是自己所学知识的用武之地。他把行李一背:当兵去!

  万条程序纸“绘出”新型通信网

  彼时,正是我军通信系统加速向现代化发展,许多重大技术难题亟待解决之时。

  初进军营的于全,在某试验场看到了更为令他吃惊的一幕:为检验某野战通信系统的可靠性,数百名科技工作者与部队官兵动用大批车辆,将一台台通信设备、检测仪器,从四面八方拉上试验场,摆兵布阵,几十天下来,也没能获得满意的检测数据报告。而这种检测、论证,在国外只需一个人运用计算机系统半天即可完成……

  我军野战通信领域与国际先进水平相比,在建设思路、论证手段和装备技术上,都有相当大的差距。西方人曾断言,中国在军事通信领域短时间不可能赶上发达国家。我军通信科研的现状,令这位归国博士寝食难安,因为信息已经成为决定未来战争胜负的关键因素。

  三个月后,于全在研究所党委支持下,开始了研制“野战通信网计算机仿真系统”的攻关。他横下一条心,一定要研制出世界一流的通信网计算机仿真系统,为我军通信体制总体研究论证闯出一条新路!

  当时在国内,通信网的计算机仿真还是一片空白。而野战通信网仿真涉及现代通信技术、仿真技术、计算机技术等多项高新技术,还需要大量战略战术方面的知识,其难度和复杂程度超出常人想象。为最大限度地实现科学、精确,于全把仿真的尺度定在了当今世界最高水平上。

  这是全新挑战,在一年多时间里,于全和他的两名助手几乎天天都把自己关在微机室里。500多个日日夜夜,就这么不知不觉地过去了,面对枯燥繁琐的计算机程序,他们反复地编写、修改,再编写、再修改,整个系统光编制的程序就达几十万条,打印出来足有几公里长……

  1994年12月,野战通信网计算机仿真系统研制成功并通过技术鉴定。权威部门评价,该系统不仅填补了国内空白,而且有10多个方面的技术指标达到国际领先水平。其研制时间之短、质量之高令专家们惊叹,而更让人惊叹的还是它的神奇功效。

  在北京,总参某通信研究所寂静的计算机仿真实验室里,于全和他的战友们运用新的研究成果对正在使用的野战通信网络系统进行“会诊”。随着鼠标器的来回移动,一个个按照不同方式组成的通信网络跃然屏上,各种战术背景下网络设备的运行状态、抗毁情况形象逼真地显示出来。

  经过“会诊”,原系统设计中存在的网络接通率低、业务承载能力低、部分设备电磁兼容性能差等重大问题被一一查找出来。

  几天后,按照于全他们开出的“处方”,有关方面迅速组织力量对野战通信网络系统及部分设备进行了改进。奇迹出现了,网络神奇般地开始了高速运转,多项性能和技术指标达到国际先进水平。

  不断创新竞争中稳操胜券

  于全并没有停下他创新的步伐。

  1998年11月11日清晨,中央人民广播电台向世界发布了一条消息:“中国第一台智能无线电通信平台‘军用软件无线电网关’电台研制成功。它成功地实现了不同频段、不同体制电台的互连互通,这一成果达到了国际先进水平。”

  其实,不只中国,多年来,世界各国军队在解决军兵种因通信装备技术体制不同而互联互通困难时,几乎都是沿用这种落后方法。协同通信一直是困扰世界各国军队通信畅通的一大难题。

  这一世界性难题引起了于全的关注和思考。他想:解决军事通信难题,实现我军通信现代化建设的跨越式发展,不光要靠拼搏,更要靠先进科学的发展思路。很快,一项刚刚萌芽的新技术进入了他的视野:“软件无线电”。它的技术设想是,采用高速模拟/数字变换器将信息数字化,使之具备与不同通信设备要求相适应的软件编制功能。然而,当时,即使是西方最先进的国家也刚刚将其列入研制发展计划。

  但在大洋这边的中国,于全已果断地向所领导递交了研制“软件无线电”电台的报告。他决心在软件无线电的开发应用上,与外国同行们一决高低。

  对于于全的大胆设想,研究所领导给予了全力支持。没有立项资金,所里自筹60多万,缺少人手,就从全所选调精兵强将,一个由2名博士、5名硕士组成的课题组很快投入了对“军用软件无线电网关”电台的攻关。

  从技术上讲,这是一场公平的竞争,大家处在同一起跑线上。

  从财力物力上讲,这又是实力悬殊的较量。一方拥有上亿美元的经费投入,150多名专家的研制队伍,背后有世界著名的大通信公司和实验室做后盾;而另一方则只有数十万元人民币的经费,七八个人组成的课题组,平均年龄不到30岁。

  但于全和同事们心里只有一个念头:抢占世界科技制高点,中国军人只能争第一,不能当老二。

  “软件无线电网关”课题的研究自始至终需要大量野战电台运行数据来支持,在一年多里,于全和战友们,从青藏高原到天涯海角,从辽东半岛到之滨,跋山涉水,战严寒,冒酷暑,深入陆海空通信部队,掌握第一手资料,仅搜集、归纳的各类数据就有数百万条。

  1998年11月,世界上第一台“军用软件无线电网关”电台通过技术鉴定。专家们一致认为:该成果是国内首次全面采用软件无线电设计思想实现的军用无线电通信设备,达到当今国际领先水平,对于解决三军协同通信问题具有重大意义。如今,于全他们研制成功的电台已开始批量装备三军部队。

  而到目前为止,世界上还没有第二个国家研制成功能联通三军的“软件无线电网关”电台。

  不停顿的创新和超越,成了于全追求的目标,他和他的战友们又马不停蹄地完成了“野战通信网仿真系统推广应用”、“野战通信对抗仿真系统”和“通信网可靠性评估方法”等研究课题,取得了一项又一项填补国内空白、创造国际领先水平的成果,解决了我军野战通信建设中的一系列难题,加快了这一重要领域建设的步伐。他取得的一些技术成果还被移植、应用到卫星通信、微波通信、保密通信、电子对抗等军事通信领域,产生了巨大的军事、经济和社会效益。

  出身军旅家庭的于全特别钟爱军营,他认定“男儿长大当报国”。

  如今,于全已成为我军最年轻的军事通信研究员和学科带头人。一批科研人员在他的带动和影响下,成长为我军通信领域的中坚力量。现在,他又将目光瞄准了下一个目标,研制新一代、性能更先进的野战通信“动中通”。
够红的KC!!!
建议开个信息技术专版吧,把龙芯、超级计算机、半导体、3G、数据链、电子战这些放在二炮版不太好。
开这种版的结果就是没有人气,还不如不开。二炮版本来人气就不高,所以可以放一些杂七杂八的进来,这样热闹一点。

原帖由 dark_knight 于 2008-7-1 00:04 发表
建议开个信息技术专版吧,把龙芯、超级计算机、半导体、3G、数据链、电子战这些放在二炮版不太好。
原帖由 暗夜流星 于 2008-7-1 00:18 发表
开这种版的结果就是没有人气,还不如不开。二炮版本来人气就不高,所以可以放一些杂七杂八的进来,这样热闹一点。



深以为然。
原帖由 暗夜流星 于 2008-6-30 20:41 发表
现在还是组合方式吧,用一组天线/射频模块来实现。有一些新技术在探索之中。现在限制软件无线电主要还是成本的问题吧,要达到相同的性能,传统方法还是便宜得多,民用有没有军用那么多苛刻的重量,体积要求和多波形兼 ...


谢谢讨论。我觉得有时候民用比军用的还要苛刻,特别是成本。
如果用多RF模块实现就没什么意思了。成本直接累加,体积直接累加。
再来个红KC:
百度的:
软件无线电技术,顾名思义是用现代化软件来操纵、控制传统的“纯硬件电路”的无线通信。软件无线电技术的重要价值在于:传统的硬件无线电通信设备只是作为无线通信的基本平台,而许多的通信功能则是由软件来实现,打破了有史以来设备的通信功能的实现仅仅依赖于硬件发展的格局。软件无线电技术的出现是通信领域继固定通信到移动通信,摸拟通信到数字通信之后第三次革命,

软件无线电的基本思想就是将宽带模数变换器(A/D)及数模变换器(D/A)尽可能地靠近射频天线,建立一个具有“A/D-DSP-D/A”模型的通用的、开放的硬件平台,在这个硬件平台上尽量利用软件技术来实现电台的各种功能模块。如使用宽带ADC通过可编程数字滤波器对信道进行分离;使用数字信号处理器(DSP)技术,通过软件编程来实现各种通信频段的选择,如HF、VHF、UHF和SHF等;通过软件编程来完成传送信息抽样、量化、编码/解码、运算处理和变换,以实现射频电台的收发功能;通过软件编程实现不同的信道调制方式的选择,如调幅、调频、单边带、数据、跳频和扩频等;通过软件编程实现不同的保密结构、网络协议和控制终端功能等。软件无线电技术是软件化、计算密集型的操作形式。

DSP技术是软件无线电手机的基础。目前尽管低功耗DSP、超强功能DSP发展迅速,但DSP在速度、功耗上的现状仍然是制约软件无线电发展的关键。DSP的另一研究内容就是软件,软件是软件无线电技术的核心。在目前DSP不能满足软件无线电设计要求的情况下,开发DSP的数字信号处理软件应是软件无线电技术的主攻方向。这其中包括各种FFT算法,调制解调、信源编码、信号编码等各种通信软件,也包括方式控制、信号控制和数据交换软件。

软件无线电技术广泛应用于无线电通信领域,软件无线电技术首先诞生于军事上的应用,由于其优良的特点,软件无线电技术很快渗透到民用的无线移动通信领域,特别是在即将走向商用前夕的第三代移动通信领域的应用。由于软件无线电技术可将模拟信号的数字化过程尽可能地接近天线,即将AD转换器尽量靠近RF射频前端,利用DSP的强大处理能力和软件的灵活性实现信道分离、调制解调、信道编码译码等工作,从而可为第二代移动通信系统向第三代移动通信系统的平滑过渡提供一个良好的无缝解决方案。软件无线电技术还有在卫星通信领域的应用,特别是正在冉冉升起的现代小卫星的应用。

在中国,软件无线电技术受到相当重视,在“九五”和“十五”预研项目和“863”计划中都将软件无线电技术列为重点研究项目。“九五”期间立项的“多频段多功能电台技术”突破了软件无线电的部分关键技术,开发出4信道多波形样机;我国提出的第三代移动通信系统方案TD-SCDMA,就是利用软件无线电技术完成设计。软件无线电需要将现代先进的通信技术、微电子技术和计算机技术结合在一起,是一个中长期的研究项目,需要很强的综合实力。
军用是要求在同一个设备里面实现多功能,而且军用设备成本高昂,生命周期长,要求尽可能适应变化。
在这方面,软件无线电还是大有作为的。
对于无线电设备来说,RF只是一部分,况且能够用于通信的波段也是有限的。

原帖由 hoda 于 2008-7-1 16:17 发表


谢谢讨论。我觉得有时候民用比军用的还要苛刻,特别是成本。
如果用多RF模块实现就没什么意思了。成本直接累加,体积直接累加。
TD-SCDMA并没有使用软件无线电技术,就现有的技术水平而言,在移动通信中使用软件无线电并没有什么好处。除非你预计未来的空中接口要变来变去,就算是要变,也要考虑成本和效率问题。你基站变了,终端不变也不行啊。
软件无线电真正的技术难点也还在硬件上,还有就是系统工程能力上,单纯的算法并不是什么难点,早也有开源的代码可以利用。我个人估计现有的硬件性能提高一个层次,价格下降一个层次,当软件无线电的灵活性可以抵挡其稍高的成本的时候,才是大规模普及的时候。
目前主要还是军用。
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我国提出的第三代移动通信系统方案TD-SCDMA,就是利用软件无线电技术完成设计。
>>>我国提出的第三代移动通信系统方案TD-SCDMA,就是利用软件无线电技术完成设计

这我也听说了.能否具体讲讲,怎么用的软件无线电,系统从中间获取了什么好处.还是只是说说而已
原帖由 hoda 于 2008-7-1 16:17 发表


谢谢讨论。我觉得有时候民用比军用的还要苛刻,特别是成本。
如果用多RF模块实现就没什么意思了。成本直接累加,体积直接累加。



软件无线电恰恰会使用同意的RF硬件模块
>>>>硬件:包括先进的ADC,低功耗的FPGA/DSP等,还有就是高增盈的宽带放大器。这些恐怕恰恰又正中了中国电子产业的软肋

这些都不成问题,这些部件都可以买到
 >>>而到目前为止,世界上还没有第二个国家研制成功能联通三军的“软件无线电网关”电台。

我想这问题对美国没障碍吧.如果没这个,那他们的武器系统中也有类似作用的东西.按理是这样
软件无线电是的小问题。因为代码量很大,所以使用不同的系统累加会极大地增加系统重量。而不同的设备的使用场景不同,这就为软件无线电的使用创造了机会。就如同我们在玩游戏的时候不会使用word,所以使用PC就避免了使用专门的游戏机和专用的打字机。

非常感兴趣的是隐形飞机之间的数据链。他们是怎样得知伙伴就在附近的?伙伴在什么方位?任何通信通信都有一个对端发现,建立链路的过程。而且窄带的数据链如果想传输大量的数据就需要更高的能量。这样如何隐形?这种数据链的应用场景和原理?这是泰奇怪了。
现在,隐形飞机装备数据链的主要目的还是上传,不是下载……

比如利用F-35的隐形能力搞ISR,然后转发;利用F-22获得SAR图像,然后转发……
原帖由 zhangee 于 2008-7-23 15:32 发表
软件无线电是的小问题。因为代码量很大,所以使用不同的系统累加会极大地增加系统重量。而不同的设备的使用场景不同,这就为软件无线电的使用创造了机会。就如同我们在玩游戏的时候不会使用word,所以使用PC就避免了 ...




隐形肯定是相对的.
别的不说,发动机的热量总不可能不散发出去吧.
那可比数据链的能量大多了
数据链避免追踪主要还是靠跳频和加密(当然具体的波形都是绝密),对于不知道波形的敌方来说,他们无法把数据链的信号从背景噪音中区分开来。更不要说截获和干扰了。

比如Link-16采用了扩频,跳频,伪随机噪声编码等等技术,对基带数据还进行了加密,你要侦测是非常困难的。JTIDS的波形在Lx波段 960MHz ~ 1215MHz上以76923Hops/s的速率快速跳变。

不要把战机之间的数据链想象成你的互联网,还想象出什么“上传”和“下载”,数据链所传输的数据都是有事先约定的格式,非常精简的。Link-16有保密话音,精确参与定位和识别(PPLI),以及用于作战的数据交换,但是并没有传送静止图像的能力。TTNT据说有,MADL既然说是窄带数据链,那么传送的消息必然是有限的。

至于如何发现友机,对于知晓数据链波形和加密的一方来说,这自然不是问题,高度精密的电子设备自然能够从看似噪音的电子信号里面复原信息。

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非常感兴趣的是隐形飞机之间的数据链。他们是怎样得知伙伴就在附近的?伙伴在什么方位?任何通信通信都有一个对端发现,建立链路的过程。而且窄带的数据链如果想传输大量的数据就需要更高的能量。这样如何隐形?这种数据链的应用场景和原理?这是泰奇怪了。
美军也在发展基于卫星的数据链,这种数据链就更难侦测,因为可以采用定向天线。
从HARRIS的网站上来看,MADL使用了相控阵天线,那就意味着采用了定向波束。

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In the airborne arena, Harris Corporation is developing the Multifunction Advanced Data Link (MADL) remote electronics for the F-35 aircraft, as a key subsystem of Northrop Grumman Mission System抯 Communications/Navigation/Identification (CNI System). The JSF MADL system includes six phased Array Antenna Assemblies (AAAs) and three Antenna Interface Units (AIUs). The system allows aircraft to communicate within and between flights in order to share a common view of the battle space. In development as part of the Joint Strike Fighter program, MADL is a key enabler for F-35 joint and coalition warfare.

The F-35 represents yet another defense platform for Harris phased array antenna technology, which is an integral component of MADL. The Harris equipment will support aircraft during formal flight and subsystems testing and production of all three variants of the F-35.
其实开头的文章里面就说了narrow beam ,就是窄波束的意思,并不是窄带啊
猜想起来的话,虽然是K波段,但是通信天线孔径实在有限,窄波束恐怕也能覆盖相当角度范围,大致知晓接收者位置就可以了,用雷达的通信才需要先对接收方精确定位,波束实在太窄了
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软件无线电,关注中


DSP技术是软件无线电手机的基础。目前尽管低功耗DSP、超强功能DSP发展迅速,但DSP在速度、功耗上的现状仍然是制约软件无线电发展的关键。DSP的另一研究内容就是软件,软件是软件无线电技术的核心。在目前DSP不能满足软件无线电设计要求的情况下,开发DSP的数字信号处理软件应是软件无线电技术的主攻方向。这其中包括各种FFT算法,调制解调、信源编码、信号编码等各种通信软件,也包括方式控制、信号控制和数据交换软件

写这段话的人脑子正常么?

软件无线电的硬件关键应该是超高速的A/D D/A才对。没有超高速高精度低失真的A/D D/A
你软件根本没有调试的机会

DSP技术是软件无线电手机的基础。目前尽管低功耗DSP、超强功能DSP发展迅速,但DSP在速度、功耗上的现状仍然是制约软件无线电发展的关键。DSP的另一研究内容就是软件,软件是软件无线电技术的核心。在目前DSP不能满足软件无线电设计要求的情况下,开发DSP的数字信号处理软件应是软件无线电技术的主攻方向。这其中包括各种FFT算法,调制解调、信源编码、信号编码等各种通信软件,也包括方式控制、信号控制和数据交换软件

写这段话的人脑子正常么?

软件无线电的硬件关键应该是超高速的A/D D/A才对。没有超高速高精度低失真的A/D D/A
你软件根本没有调试的机会
最近不知道怎么回事 MAXIM这样的公司也搞出3GHZ级别的超高速A/D D/A
而且D/A输出功率还不小(直接可以推射频功放了)。
现在看来,就现有的A/D D/A芯片 软件无线电直接可以搞定1GHZ以内的通讯了
小弟学文的,完全看不懂,纯粹路过。
dark_knight 发表于 2008-7-1 00:04

支持。
软件无线电和数据链很有意思。
搞这东西经常遇到一个很无奈的问题就是"禁运".解决办法就是走私.
yzlft 发表于 2009-5-14 21:09
别说软件无线电了
连高档音频D/A芯片都禁运