|
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.
1. Záťaž
sa pripája výstupu prevodníka cez transformátor (možno tak napríklad napájať Ω
kábel alebo anténu). Repliky spektra pôvodného signálu objavia
násobkoch vzorkovacieho kmitočtu signálu, ktorý vstupuje D/A prevodníka. vybavený šiestimi blokmi pre digitálne
spracovanie signálu: interpolačnými filtrami, zmiešavačmi jemným hrubým
nastavením frekvencie.24 Spektrum signálu výstupe D/A prevodníka frekv. Analógový výstup prúdový záťaže schopný
dodať prúd mA. 1. Príklad zapojenia transformátora pomerom 1:1 Obr. Tento typ prevodníku veľmi presný
a jednoduchý realizáciu, avšak filter zaradený jeho výstup spôsobuje pomalé
ustaľovanie výstupnej hodnoty (veľká časová konštanta). Jeho hodnota nastavuje pomocou veľkosti odporu
pripojenom príslušnom pine alebo zmenou externého referenčného napätia.25 (IOUT1 IOUT2 komplementárne
prúdové výstupy).
Podobne ako pri vzorkovaní signálu výstupe D/A prevodníka dochádza
k periodizácii spektra (Obr. Rekonštrukčný
filter charakter dolnej priepuste.
Zapojenie výstupných obvodov Obr. Aby bol
na výstupe žiadaný analógový signál treba tieto repliky odfiltrovať.26.
Obsahuje tiež bloky interpolačných filtrov, číselne riadeného oscilátora (32 bitové
rozlíšenie), násobičky hodinového signálu, kompenzácie chyby diagrame má
taktiež integrovanú napäťovú referenciu. Tento prevodník dvojkanálový
s rozlíšením bitov rýchlosťou 500 MSPS (Millions Samples Per Second). Ako naznačuje obrázok pri použití reálneho filtra je
treba uvážiť istý ochranný interval, aby mohli byť repliky spektra signálu odstránené
a zároveň, aby základné pásmo nebolo utlmované. Veľkosť výstupného signálu zakódovaná
v striede obdĺžnikového signálu, teda jeho strednej hodnote. 1. Preto nie vhodný pre rýchle
aplikácie. Výstupnému signálu tiež možné digitálne riadiť zosilnenie.
Príkladom vhodného D/A prevodníka pre použitie softwarovom rádiu je
prevodník DAC5687 [8] firmy Texas Instruments. skutočnosti
sa charakteristike tohto filtru len priblížiť.
Obr. charakteristika
rekonštrukčného filtra [6]. Vstupné dáta prevodníku posielané pomocou
štandardnej sériovej zbernice.22
Veľmi presný D/A prevodník možno skonštruovať základe využitia PWM
modulácie (Pulse Width Modulation). možné odvodiť, ideálny
rekonštrukčný filter impulznú charakteristiku tvaru funkcie sinc [6].
. nutné kauzalizovať, čím vznikne
skreslenie charakteristiky porovnaní ideálnou funkciou sinc. Podobným spôsobom je
možné kombinovať filtre (nastavením riadiacich bitov možné daný blok premostiť
a tým vyradiť činnosti). Výstup musí byť
doplnený filtrom typu dolná priepusť nízkym medzným kmitočtom, aby bolo dobre
potlačené všetky vyššie harmonické zložky. prípade potreby napäťového výstupu treba zaradiť prevodník
prúdu napätie.24). Zmiešavače ďalej možné kombinovať, čím možné
dosiahnuť veľkého rozsahu frekvencií jemným rozlíšením. 1
