|
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.
Ten
obsahuje knižnice blokov spracovanie signálov (Xilinx Blockset, Xilinx Reference
Blockset). Pred jeho pripojením na
štandardný blok treba vložiť rozhranie GatewayOut, ktoré prevedie signál späť na
formát double. Jedná hlavne
o bloky vykonávajúce aritmetické operácie ako násobenie, sčítanie/odčítanie, prípadne
konštanty (ekvivalenty knižnici Xilinx: Mult, AddSub, CMult Const).62
Obr. zobrazenie
výstupov dajú použiť štandardné bloky programu Simulink (napr. Tento balík ponúka široké
možnosti vytvorenie konfiguračných dát.
Medzi výstup signálu štandardného bloku vstup bloku knižnice Xilinx však
nutné vložiť rozhranie GatewayIn, ktoré prevedie signál formátu double formát
s pevnou desatinnou čiarkou (fixed point). Pri vývoji softwaru boli preskúmané všetky spomenuté možnosti. Medzi jeho hlavné parametre patrí
vzorkovacia frekvencia vlastnosti číselnej reprezentácie signálu (bitová šírka poloha
desatinnej čiarky). SineWave, Scope).
Podobne ako pri predchádzajúcich modeloch možné vytvárať simulácie
správania namodelovaného systému.1 Prostredie System Generator
Pre implementáciu algoritmov spracovania signálov ako najefektívnejšie javí použitie
prostredia System Generator kvôli jednoduchšiemu prechodu modelov vytvorených
v programe Simulink. Rovnaká situácia pri výstupe signálu.2 Softwarové vybavenie
Na implementáciu algoritmov softwarového rádia FPGA bol použitý programový
balík Xilinx ISE Design Suite (verzia 13.
3. Tie môžu byť vytvorené buď prostredí
Project Navigator forme VHDL modulov, prostredí EDK napríklad
prostredníctvom implementácie mikrokontroléru Microblaze zdrojových kódov
v jazyku alebo prostredí System Generator, ktorý predstavuje nadstavbu programu
Simulink. 12.4). Vytvorené modely zostanú principiálne rovnaké. Ako zdroj vstupného signálu resp.
3. rozdiel od
modelov Simulinku, bloky knižníc Xilinxu pracujú obmedzenou bitovou šírkou
signálu (je potrebné uvážiť užitočný rozsah signálu pre zníženie hardwarových
nárokov).
Užívateľ môže nastavovať len ich základné parametre. Dôjde však
zámene blokov, ktoré obsahujú ich ekvivalenty prostredí System Generator.
Väčšina blokov použitých modeloch systémov, ktoré spracovávajú signály je
prakticky totožná tými, ktoré boli použité predošlých modeloch. Efektívne vyjadrenie hodnôt signálov pri súčasnom zachovaní najvyššej
presnosti dynamiky, vyžaduje pozorné sledovanie signálu jeho ceste systémom.2. 3. Knižnica priamo obsahuje popisy hardwarovej konfigurácie týchto blokov.3 resp.
.3: Odporúčané zapojenie analógového výstupu D/A prevodníka AD9764 [18]
