In generale l’elaborazione di un segnale, in qualsiasi forma venga eseguita (analogica o numerica), è una trasformazione matematica della funzione segnale di ingresso, ad esempio amplificare equivale a moltiplicare per una costante, modulare equivale alla moltiplicazione per una funzione cosinusoidale, filtrare a derivare o integrare etc.
Nei sistemi di elaborazione dei segnali tradizionali (come un ricevitore radio analogico), i segnali vengono manipolati attraverso circuiti elettronici analogici, ad esempio la moltiplicazione per una costante viene eseguita mediante un amplificatore, la derivazione o l’integrazione attraverso filtri e così via, un sistema software invece, impiega tecniche numeriche, ossia, il segnale ricevuto viene convertito in forma numerica e inviato ad un calcolatore, tipicamente un DSP (Digital Signal Processor), che lo elabora mediante l’esecuzione di un apposito programma (attraverso calcoli matematici).
In figura è mostrato lo schema a blocchi di una software radio ideale, gli unici elementi analogici sono il prefiltro e l’amplificatore d’ingresso, il primo necessario per evitare errori di aliasing durante l’operazione di conversione analogico digitale, il secondo per “adattare” la dinamica del segnale d’ingresso a quella del convertitore A/D.
Un ricevitore di questo tipo risulta essere particolarmente flessibile, uno stesso circuito elettronico può essere utilizzato per costruire ricevitori diversi in quanto è il programma eseguito a definire le varie operazioni di elaborazione, il che lo rende anche molto conveniente da un punto di vista economico per le aziende produttrici; inoltre le modifiche software possono in generale essere facilmente eseguite anche dopo l’installazione dell’apparato radio, si pensi al caso in cui si voglia che l’apparato possa ricevere nuove tecniche di modulazione o gestire nuovi protocolli di comunicazione o servizi; senza dimenticare la possibilità di effettuare queste modifiche o aggiornamenti senza la necessità di dover accedere fisicamente all’apparato, fattore importante nel caso di sistemi installati in luoghi poco accessibili come satelliti o come nel caso delle stazioni radio base per la telefonia, disseminate nel territorio, per le quali l’aggiornamento per nuovi sevizi ad esempio può essere eseguito da parte di un centro di telegestione.
In questo schema si adotta un’ architettura supereterodina nel quale il sistema software esegue le operazioni di rivelazione, in questo modo è possibile adottare un convertitore A/D che lavori a frequenza minore (pari al doppio della media frequenza). Nonostante molti dei vantaggi rispetto al ricevitore software ideale siano “persi”, il ricevitore ideale costituisce infatti un “ricevitore universale”, in quanto capace di estrarre il contenuto informativo da qualsiasi segnale, indifferentemente dalle sue caratteristiche (frequenza portante, tecnica di modulazione, banda del segnale etc), mentre il sistema di conversione pone dei limiti sulle frequenze ricevibili e sulla banda del segnale ricevuto, permettendo comunque un’ampia flessibilità per quel che riguarda le tecniche di modulazione e protocolli o servizi gestibili dal ricevitore.
Attualmente l’uso di sistemi software radio è principalmente di uso professionale, si vedano ad esempio le stazioni radio base per telefonia gia citate, nelle quali la rapida evoluzione dei servizi richiede l’uso di sistemi particolarmente flessibili, anche se sempre più spesso si trovano anche in apparati maggiormente di consumo, si vedano ad esempio le schede TV per PC, come pure si trovano amparati radioamatoriali costruiti con questo sistema, tutto porta a pensare che questa “tecnologia” venga a sostituire definitavamente i sitemi radio analogici.