Kiến trúc chung của một hệ thống thu phát CR được minh họa như hình 1. Trong đó các bộ phận chính của hệ thống là phần đầu (RF Front-End) và phần xử lí băng gốc (baseband processing unit). Mỗi bộ phận đều có thể được tái cấu hình thông qua đường điều khiển (control) nhằm thích ứng với các điều kiện thay đổi liên tục của môi trường.

Hình 1: Bộ thu phát CR

Nếu như phần xử lí băng gốc tương tự như các hệ thống thu phát bình thường thì phần RF Front-End tạo nên sự khác biệt và tiến bộ của CR. Do vậy, chúng ta sẽ tập trung tìm hiểu phần RF Front-End.

Hình 2: Băng rộng RF / kiến trức analog front-end

Ưu điểm của phần RF Front-End trong hệ thống CR là khả năng cảm biến băng rộng, có thể điều chỉnh đến bất cứ phần nào trong dải tần số rộng lớn. Hơn nữa nó có thể đo lường các thông tin phổ từ môi trường để phục vụ cho chức năng cảm biến phổ. Các bộ phận chính của khối RF Front-End gồm có:

• RF Filter: có tác dụng chọn được khoảng băng thông mong muốn bằng cách cho tín hiệu qua bộ lọc thông dải.
• LNA (Low noise amplifier): bộ khuếch đại nhiễu thấp có tác dụng: loại nhiễu tần số ảnh, khuếch đại nhiễu thấp tín hiệu nhỏ ngõ vào của máy thu tới mức cần thiết để đổi tần, tăng độ nhạy máy thu. LNA thường có từ một đến ba tầng khuếch đại tuyến tính, có điều hướng chọn lọc tần số băng thông tín hiệu mong muốn. Có tác dụng khuếch đại tín hiệu mong muốn đồng thời giảm tín hiệu nhiễu.
• MIXER: tại bộ đổi tần thì tín hiệu thu được từ máy thu sẽ được trộn với tần số gốc được phát ra và được chuyển tới dải băng gốc hay tần số trung tần.
• VCO (Voltage controlled oscillator): được biết đến như là bộ điều chỉnh tần số bằng điện áp. Có tác dụng như bộ khóa pha giúp tần số ra ổn định.
• Channel selection filter: được dùng để chọn kênh mong muốn đồng thời loại bỏ kênh kế cận. Có hai cách để chọn kênh: direct convertion receiver và superheterodyne.
• AGC (Automatic gain control): là hệ thống hồi tiếp điều chỉnh độ lợi máy thu dựa vào biên độ tín hiệu thu đồng thời mở rộng dải rộng, cho phép ta tăng hoặc giảm độ khuếch đại khi tín hiệu thu yếu hay mạnh bằng cách thay đổi điện áp phân cực.
• PLL (Phase locked loop): là hệ thống hồi tiếp vòng kín. Tín hiệu hồi tiếp được dùng để khóa tần số và pha của tín hiệu ra theo tần số và pha của tín hiệu vào.

Thách thức đối với việc thiết kế kiến trúc cho CR là có thể phát hiện chính xác tín hiệu cường độ yếu của PU trong một dải phổ rộng.