软件无线电技术被誉为继模拟通信转变为数字通信后,无线通信系统领域又一次革命。在短短十几年的时间里,软件无线电技术得到了长足的发展,成为第三代、第四代移动通信系统的基石。首先系统分析了近年来软件无线电体系结构设计中基于层次结构和基于总线结构的两种设计思路。提出了一种改进的多层次可重置模型,使基于该模型设计的软件无线电系统具有很好的模块化、灵活性和开放性。该模型将软件无线电体系分为射频/中频、数据接口、交换、数据处理、管理控制/配置、应用、网络交互和数据处理服务八大层次,每一层均有明确的定义和功能划分。设计了一套符合该模型的软件无线电接收系统,给出了该接收系统的软、硬件平台设计方案。同步算法是软件无线电接收系统的关键算法,针对突发通信模式,详细讨论了位同步、载波同步和帧同步算法。对基于平方滤波定时误差估计的位同步算法,分析了其无偏估计的统计特性,并采用卡尔曼滤波器对原有算法进行了改进,提高了同步估计算法的抗噪声能力;载波同步算法采用了一种基于最小均方误差预测理论的联合估计算法,对载波同步算法的收敛特性进行了仿真,仿真结果表明在同步符号数超过二十的情况下,该算法能够较好的实现载波相位估计;针对帧同步算法,给出了帧同步码的设计标准,设计了一种满足实际系统要求的帧同步序列。针对软件无线电硬件系统特点,重点讨论了数字中频软件无线电接收系统硬件平台方案中模拟数字转换器、数字下变频器和系统重配置单元的设计思想。根据带通采样的原理,推导出实际系统要求的采样频率和中心频率;通过分析数字下变频以及抽值滤波器的基本原理,给出了针对QPSK解调的数字下变频器的主要设置参数;依据系统可重配制策略,讨论了系统可重配置方法,并对可编程器件DSP、FPGA重配置进行了电路设计。