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