|
Kategorie: Diplomové, bakalářské práce |
Tento dokument chci!
Táto práca sa zaoberá možnosťami využitia koncepcie softwarového rádia pre rádioamatérske účely v pásme KV a jej následnej implementácie do vhodne navrhnutého hardwaru. Cieľom je návrh transceiveru schopného pracovať v režimoch AM, FM, SSB, a CW. V rámci teoretického rozboru problematiky sú preskúmané používané architektúry softwarových rádií a ich jednotlivé bloky. Rozbor je zameraný hlavne na analógové časti reťazca, ako sú vstupný a koncový zosilňovač, filtre a prevodníky. Ďalej sú preskúmané algoritmy spracovania signálov pre prijímač aj vysielač v daných režimoch a zostavené ich počítačové modely. Navrhnuté algoritmy sú následne implementované do obvodu FPGA (Virtex-5) na dostupnej vývojovej doske.
2
1 SOFTWAROVÉ RÁDIO
Termín softwarové rádio prvýkrát použil Joe Mitola roku 1991 pomenovanie triedy
rádií, ktoré umožňujú svoje preprogramovanie alebo zmenu konfigurácie [4]..
1. Napriek tomu, tento pojem existuje dve desaťročia, jeho presná
definícia stále predmetom diskusií.).1. 1. čisto softwarové rádiá sú
považované obvody, ktorých programovo riadená modulácia/demodulácia, korekcia
chybovosti, prípadné kódovanie program tiež istú kontrolu nad
vysokofrekvenčnou časťou rádia (napr. výstupe zmiešavačov
je preto užitočný signál základnom pásme.1 Architektúry softwarových rádií prijímačov
1.. Kmitočet signálu
oscilátora rovná kmitočtu nosnej vlny prijímaného signálu.1 Prijímač priamou konverziou
Architektúra tohto prijímača principiálne vychádza analógového ekvivalentu –
homodynu.
To, podstatná časť algoritmu spracovania signálu daná programom zároveň
zjednodušuje vývoj zariadenia umožňuje ďalšie rozširovanie funkcií, prípadne ich
aktualizáciu, len minimálnymi zásahmi obvodovej štruktúry rádia.1. Prevod prijímaného signálu digitálny uskutočňuje základnom
pásme, čím minimalizujú nároky vzorkovací kmitočet A/D prevodníka. Inými
slovami jedno obvodové zapojenie softwarového rádia môže vykonávať rôzny čas
rôzne funkcie. Medzi najhlavnejšie patria výhody spojené digitálnym
spracovaním signálov.
Softwarové rádia zaostávajú analógovými prakticky len pásmach, ktoré
v súčasnej dobe nie technologicky možné spracovať, hlavne kvôli obmedzeniam
A/D prevodníkov (jedná kmitočty rádovo stovky MHz vyššie). Bloková
schéma zapojenia Obr. Problémom určenie hraničného stupňa
digitalizácie, teda programovateľnosti rádia. značne uľahčuje
ich prelaďovanie (napr. Obvody, ktoré
spracovávajú digitalizovaný signál spravidla umiestnené jednom integrovanom
čipe (DSP alebo FPGA), znamená nižšie výrobné náklady, menšie rozmery, spotrebu
energie alebo citlivosť tolerancie výrobného procesu nežiaduce parazitné väzby.
Kvadratúrna vetva zmiešavaná signálom oscilátora, ktorý 90° fázovo posunutý
v porovnaní signálom, ktorým zmiešava vetva synfázna. Fakt, rádio obsahuje
mikroprocesorový obvod alebo obvod digitálneho spracovania signálov, ešte
neznamená, možné nazvať softwarovým.
Signál ňom rozdelí dve vetvy synfáznu (vetva kvadratúrnu (vetva Q). Príkladom môžu byť zapojenia,
v ktorých signál digitalizovaný audio pásme. prelaďovanie kanálov, systém AGC,. Parametre digitálnych blokov určené prakticky len
konštantami uloženými programe (oscilátory, zmiešavače, filtre).
Softwarová koncepcia rádiových prijímačov porovnaní ich analógovým
ekvivalentom mnohé výhody. nasledujúcom
texte budú opísané základné architektúry softwarových rádií ich vlastnosti. Ďalej reťazci nachádzajú bloky
. Nasleduje blok nazývaný kvadratúrny detektor. vstupe prijímača prechádza signál pásmovou
priepusťou, ktorá vyberie žiadaný užitočný signál, ten následne zosilnený
vysokofrekvenčným zosilňovačom. zmena medzných kmitočtov filtra), zaručuje ich presnosť a
stabilitu časom teplotou, taktiež ich návrh, ktorý výhodou možné použiť
návrhové programy, jednoduchší ako pri analógových obvodoch. prípade prelaďovania prijímača iné
kanály teda nutné preladiť lokálny oscilátor
