|
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.
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.
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.. značne uľahčuje
ich prelaďovanie (napr. prípade prelaďovania prijímača iné
kanály teda nutné preladiť lokálny oscilátor.). vstupe prijímača prechádza signál pásmovou
priepusťou, ktorá vyberie žiadaný užitočný signál, ten následne zosilnený
vysokofrekvenčným zosilňovačom.
Softwarová koncepcia rádiových prijímačov porovnaní ich analógovým
ekvivalentom mnohé výhody.
1..
Kvadratúrna vetva zmiešavaná signálom oscilátora, ktorý 90° fázovo posunutý
v porovnaní signálom, ktorým zmiešava vetva synfázna. čisto softwarové rádiá sú
považované obvody, ktorých programovo riadená modulácia/demodulácia, korekcia
chybovosti, prípadné kódovanie program tiež istú kontrolu nad
vysokofrekvenčnou časťou rádia (napr.
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). Kmitočet signálu
oscilátora rovná kmitočtu nosnej vlny prijímaného signálu. Problémom určenie hraničného stupňa
digitalizácie, teda programovateľnosti rádia.1 Prijímač priamou konverziou
Architektúra tohto prijímača principiálne vychádza analógového ekvivalentu –
homodynu.1. Prevod prijímaného signálu digitálny uskutočňuje základnom
pásme, čím minimalizujú nároky vzorkovací kmitočet A/D prevodníka. Príkladom môžu byť zapojenia,
v ktorých signál digitalizovaný audio pásme.2
1 SOFTWAROVÉ RÁDIO
Termín softwarové rádio prvýkrát použil Joe Mitola roku 1991 pomenovanie triedy
rádií, ktoré umožňujú svoje preprogramovanie alebo zmenu konfigurácie [4]. Parametre digitálnych blokov určené prakticky len
konštantami uloženými programe (oscilátory, zmiešavače, filtre).
Signál ňom rozdelí dve vetvy synfáznu (vetva kvadratúrnu (vetva Q).1. Fakt, rádio obsahuje
mikroprocesorový obvod alebo obvod digitálneho spracovania signálov, ešte
neznamená, možné nazvať softwarovým. Napriek tomu, tento pojem existuje dve desaťročia, jeho presná
definícia stále predmetom diskusií. Medzi najhlavnejšie patria výhody spojené digitálnym
spracovaním signálov.1 Architektúry softwarových rádií prijímačov
1. výstupe zmiešavačov
je preto užitočný signál základnom pásme. Nasleduje blok nazývaný kvadratúrny detektor. Ďalej reťazci nachádzajú bloky
. Bloková
schéma zapojenia Obr. prelaďovanie kanálov, systém AGC,. nasledujúcom
texte budú opísané základné architektúry softwarových rádií ich vlastnosti. 1. 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. Inými
slovami jedno obvodové zapojenie softwarového rádia môže vykonávať rôzny čas
rôzne funkcie
