Softwarově definovaný transceiver pro radioamatérský provoz

| 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.

Vydal: FEKT VUT Brno Autor: Anton Paus

Strana 38 z 102

Vámi hledaný text obsahuje tato stránku dokumentu který není autorem určen k veřejnému šíření.

Jak získat tento dokument?






Poznámky redaktora
Pre správnu funkciu treba ich vhodné nastavenie (bitová šírka výstupného signálu rovná súčtu bitových šírok vstupných signálov), aby nedošlo saturácii výstupného signálu. Nastavované parametre boli rovnaké ako Matlabe. Realizácia číslicového filtra môže byť buď typu FIR (Finite Impulse Response, konečná impulzná odozva) alebo typu IIR (Infinite Impulse Response, nekonečná impulzná odozva). Pri implementácii FPGA tiež výhodou využívajú hardwarové násobičky, ktoré na túto operáciu optimalizované úrovni hradiel. týchto modeloch nebolo nutné zaoberať rozsahmi vstupov a výstupu, avšak pri implementácii FPGA toto nastavenie kritické.1 Zmiešavače Zmiešavače základnou súčasťou každého rádia. výstupný signál vznikne ako konvolúcia impulznej charakteristiky filtra vstupného signálu. digitálnej forme implementované pomocou bloku násobičky dvomi vstupmi.2 Číslicové filtre Podobne ako ich analógové ekvivalenty slúžia rádiovej technike najmä potlačenie nežiaducich zložiek spektre spracovaného signálu. Výstupom bola impulzná charakteristika filtra. Vo vytvorených počítačových modeloch bol blok zmiešavača implementovaný pomocou operácie násobenia (skript Matlabe) alebo blokom násobičky Product (model Simulinku). Použité boli realizácie typu IIR pre ich značne nižšiu výpočtovú náročnosť (kratšia doba simulácie). Filtre typu FIR realizované priamo podľa definície konvolúcie ako kaskáda súčtových, násobiacich oneskorovacích členov. Ich využitie hlavne pri frekvenčnej translácii signálu kmitočet nosnej, alebo naspäť základného pásma. V rámci počítačových modelov boli filtre navrhované pomocou návrhových nástrojov. softwarovom rádiu často výhodné zmeniť vzorkovací kmitočet signálu. Filtre IIR, ako napovedá ich názov, majú nekonečnú odozvu jednotkový impulz, môže pri nesprávnom návrhu spôsobiť ich nestabilitu. Hlavným parametrom násobičky bitová šírka vstupných signálov a výstupného signálu ich číselná reprezentácia. Najčastejšie proces filtrácie prebieha časovej oblasti, tj. Príkladom filtra zmenu vzorkovacieho kmitočtu filter CIC (Cascaded Integrating Comb), ktorý skladá z kaskády integračných derivačných členov interpolátora (zvýšenie vzorkovacieho kmitočtu, poradie: derivačné články, interpolátor, integračné články) alebo decimátora (zníženie vzorkovacieho kmitočtu, poradie: integračné články, interpolátor, derivačné články).26 2.1. tento účel slúžia takzvané Multirate filtre. okne grafického rozhrania bol zadaný typ filtra parametre jeho kmitočtovej charakteristiky (medzné kmitočty, prenos priepustnom/nepriepustnom pásme, vzorkovací kmitočet, realizácia metóda návrhu). Nevýhodou veľký počet koeficientov hlavne pri vysokom ráde filtra teda vyššia výpočtová náročnosť. Výhodou jednoduchšia realizačná štruktúra využívajúca spätné väzby tým súvisiaci nižší počet koeficientov ako filter typu FIR rovnakého rádu. analógovej forme využívajú obvody nelineárnou prevodnou charakteristikou (diódy alebo tranzistory).1. programe Matlab bol nástroj Filter Builder. programe Simulink boli použité bloky základných filtrov (Lowpass, Bandpass Highpass). . 2. Impulzná charakteristika filtra získa spätnou Fourierovou transformáciou frekvenčnej charakteristiky