|
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.
nasledujúcich odsekoch stručný popis týchto blokov. Modulácia definovaná ako proces, pri ktorom nejaký parameter
nosnej vlny (amplitúda, frekvencia alebo fáza) mení rytme modulačného
(informačného, užitočného) signálu [3].
2. nosnú vlnu (oveľa vyšší kmitočet ako
informačný signál), ktorej parametre vyhovujú bezdrôtovému prenosu veľké
vzdialenosti. Amplitúdová modulácia nachádza uplatnenie práve
v rádioamatérskom vysielaní. Jednotlivé modulácie môžu mať rôzne parametre
určujúce kvalitu spoja náklady jeho prevádzku (energetická účinnosť, pomer S/N).
Blok syntezátora popísaný kapitole venovanej modulácii (kapitola 2. Preto potrebné
tento informačný signál namodulovať tzv.: zvukový signál). vstupného modulovaného signálu
oddelí výstupný modulačný signál.25
2 ANALÓGOVÉ MODULÁCIE ICH
POČÍTAČOVÉ MODELY
Informačný signál, ktorý prenášať bezdrôtovo väčšinou nespĺňa svojimi
parametrami podmienky pre takýto prenos (napr. hlavne zmiešavače, filtre,
syntezátory, oneskorujúce bloky bloky úpravu úrovne signálu. prípade analógových modulácií modulačný
signál spojitý čase hodnote.
V súčasnosti komerčne používaných rádiových spojoch využitie prakticky len
frekvenčná modulácia.1 Digitálna implementácia blokov modulátorov
a demodulátorov
Jednotlivé počítačové modely modulátorov demodulátorov možné vytvoriť zo
základných blokov určených spracovanie signálov. Tento blok
spája dva vstupné signály modulačný nosný, jeden výstupný modulovaný. Podľa parametra, ktorý ovplyvňovaný modulačným
signálom možno rozdeliť analógové modulácie tri základné druhy:
- amplitúdová amplitude modulation)
- frekvenčná (FM frequency modulation)
- fázová (PM phase modulation)
Obvodovým blokom spojeným procesom modulácie modulátor. Ako modulačný signál bol najprv použitý harmonický
signál potom reálny pásmový signál (zvuková nahrávka). Tieto modely sú
základom pre implementáciu jednotlivých blokov softwarového rádia vybranom
hardware (FPGA).
Opačný proces vykonáva blok demodulátora. Využitie modulácie navyše umožňuje prenos rôznych
informačných signálov nezávisle sebe (použitie rôznych kmitočtov nosných vĺn –
kmitočtový multiplex FDM). Pre úplnosť opísaná
aj modulácia DSB, avšak pre implementáciu uvažovaná nebude.3)
.
V nasledujúcom texte budú opísané jednotlivé analógové modulácie, ktoré sú
požadované pre riešené softwarové rádio (AM, SSB, FM). každému modelu zobrazené výstupy podobe časových
priebehov signálov ich spektier. Digitálna
implementácia týchto blokov mnohokrát jednoduchšia ako prípade ich
analógových ekvivalentov. Okrem teoretického
a matematického rozboru modulácie demodulácie budú opísané matematické
modely vytvorené pomocou programu Matlab rámci matlabovského skriptu ako aj
pomocou Simulinku
