Một kiến trúc SDR lý tưởng được mô tả ở Hình 1.2, bao gồm 2 khối chính: (1) Vô tuyến số có thể tái cấu hình (Reconfigurable Digital Radio - RDR); (2) Vô tuyến tương tự có thể điều hưởng bằng phần mềm (Software Tunable Analog Radio - STAR) kết hợp với bộ tổ hợp trở kháng nhúng [16], [63]. Các chức năng chính của RDR là thực hiện các bộ tạo dạng sóng khác nhau, các thuật toán xử lý tín hiệu, điều khiển các khối chức năng có thể tái cấu hình khác,…
Hình 1.2. Một kiến trúc SDR lý tưởng
Các khối điện tử tương tự có thể điều hưởng bằng phần mềm là các khối mà không thể thực hiện ở phần số (cho đến thời điểm công nghệ điện tử hiện
tại). Ví dụ như bộ lọc cao tần (Radio Frequency - RF), bộ khuếch đại công suất (Power Amplifier - PA), bộ khuếch đại tạp âm thấp (Low Noise Amplifier - LNA), hay bộ tổ hợp trở kháng được sử dụng để tối ưu hóa hiệu năng của các hệ thống anten điều hưởng mềm tại một tần số bất kỳ theo yêu cầu của CE.
Khối RDR giám sát và điều khiển hệ thống vô tuyến cấu hình mềm một cách liên tục hoặc định kỳ phụ thuộc vào đặc tính kỹ thuật của hệ thống. Mối liên hệ cơ bản giữa các khối chính của SDR như sau: CE gửi các tham số cấu hình vô tuyến tới RDR để cấu hình lại toàn bộ khối vô tuyến theo các tham số mới. Các tham số này có thể là kiểu dạng sóng cần phải được tạo ra (Ví dụ: OFDM, CDMA, UWB), tần số (ví dụ: băng thông, tần số trung tâm), và các tham số ràng buộc về mức công suất tiêu thụ,… Hơn nữa CE có thể yêu cầu RDR thực hiện các phép đo hoặc tính toán các tham số từ môi trường. RDR tự cấu hình nó cùng với các thành phần vô tuyến và các hệ thống anten điều hưởng mềm. Để tối ưu hóa hiệu năng của hai khối này, RDR sử dụng thông tin phản hồi từ STAR, sau đó nó điều chỉnh các tham số của STAR và các khối anten qua các tín hiệu điều khiển tương ứng. Cuối cùng RDR xác thực với CE các tham số cấu hình đã được thực hiện.