|
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.
1 Amplitúdová modulácia nepotlačenou nosnou dvomi
postrannými pásmami AM
Amplitúdovo modulovaný signál vznikne vtedy, keď amplitúda nosnej (harmonickej)
vlny mení okolo svojej strednej hodnoty lineárne podľa amplitúdy modulačného signálu
[3]. Matematicky možno
proces modulácie modulačným signálom m(t) nosnou uC(t), pre ktoré platí:
(5)
(6)
kde amplitúda frekvencia modulačného resp. Jej hodnota mala ležať intervale Pri prekročení
hodnoty dochádza premodulovaniu signálu jeho skresleniu. Nosný signál tiež
mal mať kmitočet mnohonásobne vyšší ako modulačný signál. zložka frekvencii nosnej dve zložky frekvenčne vzdialené
od nosnej hodnotu modulačného kmitočtu vyššie nižšie. prípade
harmonického modulačného signálu platí pre napäťovú úroveň postrannej zložky Up
vzťah[1]:
(8)
kde napäťová úroveň zložky frekvencii nosnej vlny. nosného signálu,
a výstupným amplitúdovo modulovaným signálom uAM(t) zapísať ako:
(7)
kde tzv.
Z rovnice vyplýva, amplitúda spektrálnych zložiek postranných pásmach môže
dosiahnuť maximálne polovice amplitúdy spektra nosnej vlny (pri hĺbke modulácie
rovnej 100 %). Základným typom amplitúdovej modulácie modulácia dvomi postrannými
pásmami nepotlačenou nosnou vlnou označovaná ako AM. toho vyplýva malá energetická účinnosť tejto modulácie (polovica
výkonu vysielača spotrebuje nosnú vlnu, ktorá však nenesie žiadnu informáciu).2.2 Amplitúdové modulácie
2. Spektrum postranných
pásiem ešte ovplyvnené hodnotou hĺbky modulácie amplitúdou nosnej vlny. Spektrum AM
modulovaného signálu skladá troch zložiek, ktoré vzniknú roznásobení
rovnice (7).
.27
2. hĺbka modulácie, definovaná ako pomer amplitúdy modulačného signálu
a amplitúdy nosnej [3]. prípade, modulačný
signál nie harmonický, ale jedná pásmový signál, spektrum modulačného
signálu posunuté kmitočet nosnej (±fC, postranné pásma).
Šírka pásma rovná dvojnásobku maximálneho kmitočtu modulačnom signáli
(modulačný signál preto spravidla zhora frekvenčne obmedzí)
