|
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.
Aby bol
na výstupe žiadaný analógový signál treba tieto repliky odfiltrovať. Repliky spektra pôvodného signálu objavia
násobkoch vzorkovacieho kmitočtu signálu, ktorý vstupuje D/A prevodníka. Výstup musí byť
doplnený filtrom typu dolná priepusť nízkym medzným kmitočtom, aby bolo dobre
potlačené všetky vyššie harmonické zložky.24 Spektrum signálu výstupe D/A prevodníka frekv. charakteristika
rekonštrukčného filtra [6].24).
Podobne ako pri vzorkovaní signálu výstupe D/A prevodníka dochádza
k periodizácii spektra (Obr. prípade potreby napäťového výstupu treba zaradiť prevodník
prúdu napätie. Preto nie vhodný pre rýchle
aplikácie.
Zapojenie výstupných obvodov Obr.
Príkladom vhodného D/A prevodníka pre použitie softwarovom rádiu je
prevodník DAC5687 [8] firmy Texas Instruments. Výstupnému signálu tiež možné digitálne riadiť zosilnenie.26. 1.22
Veľmi presný D/A prevodník možno skonštruovať základe využitia PWM
modulácie (Pulse Width Modulation).
Obr. 1. vybavený šiestimi blokmi pre digitálne
spracovanie signálu: interpolačnými filtrami, zmiešavačmi jemným hrubým
nastavením frekvencie. 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. Zmiešavače ďalej možné kombinovať, čím možné
dosiahnuť veľkého rozsahu frekvencií jemným rozlíšením. Veľkosť výstupného signálu zakódovaná
v striede obdĺžnikového signálu, teda jeho strednej hodnote. Tento prevodník dvojkanálový
s rozlíšením bitov rýchlosťou 500 MSPS (Millions Samples Per Second). skutočnosti
sa charakteristike tohto filtru len priblížiť. 1. Jeho hodnota nastavuje pomocou veľkosti odporu
pripojenom príslušnom pine alebo zmenou externého referenčného napätia. nutné kauzalizovať, čím vznikne
skreslenie charakteristiky porovnaní ideálnou funkciou sinc. Príklad zapojenia transformátora pomerom 1:1 Obr.25 (IOUT1 IOUT2 komplementárne
prúdové výstupy). možné odvodiť, ideálny
rekonštrukčný filter impulznú charakteristiku tvaru funkcie sinc [6]. Analógový výstup prúdový záťaže schopný
dodať prúd mA.
. Záťaž
sa pripája výstupu prevodníka cez transformátor (možno tak napríklad napájať Ω
kábel alebo anténu). Podobným spôsobom je
možné kombinovať filtre (nastavením riadiacich bitov možné daný blok premostiť
a tým vyradiť činnosti). Rekonštrukčný
filter charakter dolnej priepuste. 1. Tento typ prevodníku veľmi presný
a jednoduchý realizáciu, avšak filter zaradený jeho výstup spôsobuje pomalé
ustaľovanie výstupnej hodnoty (veľká časová konštanta). Vstupné dáta prevodníku posielané pomocou
štandardnej sériovej zbernice.
Obsahuje tiež bloky interpolačných filtrov, číselne riadeného oscilátora (32 bitové
rozlíšenie), násobičky hodinového signálu, kompenzácie chyby diagrame má
taktiež integrovanú napäťovú referenciu
