|
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.
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. Tento typ prevodníku veľmi presný
a jednoduchý realizáciu, avšak filter zaradený jeho výstup spôsobuje pomalé
ustaľovanie výstupnej hodnoty (veľká časová konštanta). 1. 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. Vstupné dáta prevodníku posielané pomocou
štandardnej sériovej zbernice.24 Spektrum signálu výstupe D/A prevodníka frekv. charakteristika
rekonštrukčného filtra [6]. Analógový výstup prúdový záťaže schopný
dodať prúd mA. možné odvodiť, ideálny
rekonštrukčný filter impulznú charakteristiku tvaru funkcie sinc [6]. Jeho hodnota nastavuje pomocou veľkosti odporu
pripojenom príslušnom pine alebo zmenou externého referenčného napätia.
Obr. vybavený šiestimi blokmi pre digitálne
spracovanie signálu: interpolačnými filtrami, zmiešavačmi jemným hrubým
nastavením frekvencie. Rekonštrukčný
filter charakter dolnej priepuste.
Podobne ako pri vzorkovaní signálu výstupe D/A prevodníka dochádza
k periodizácii spektra (Obr. Príklad zapojenia transformátora pomerom 1:1 Obr. 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. Veľkosť výstupného signálu zakódovaná
v striede obdĺžnikového signálu, teda jeho strednej hodnote.26. Aby bol
na výstupe žiadaný analógový signál treba tieto repliky odfiltrovať. 1. prípade potreby napäťového výstupu treba zaradiť prevodník
prúdu napätie.
.22
Veľmi presný D/A prevodník možno skonštruovať základe využitia PWM
modulácie (Pulse Width Modulation). Zmiešavače ďalej možné kombinovať, čím možné
dosiahnuť veľkého rozsahu frekvencií jemným rozlíšením.
Obsahuje tiež bloky interpolačných filtrov, číselne riadeného oscilátora (32 bitové
rozlíšenie), násobičky hodinového signálu, kompenzácie chyby diagrame má
taktiež integrovanú napäťovú referenciu.24). nutné kauzalizovať, čím vznikne
skreslenie charakteristiky porovnaní ideálnou funkciou sinc. Výstupnému signálu tiež možné digitálne riadiť zosilnenie.25 (IOUT1 IOUT2 komplementárne
prúdové výstupy). skutočnosti
sa charakteristike tohto filtru len priblížiť. 1. Tento prevodník dvojkanálový
s rozlíšením bitov rýchlosťou 500 MSPS (Millions Samples Per Second).
Príkladom vhodného D/A prevodníka pre použitie softwarovom rádiu je
prevodník DAC5687 [8] firmy Texas Instruments. Preto nie vhodný pre rýchle
aplikácie.
Zapojenie výstupných obvodov Obr
