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 75 z 102

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

Jak získat tento dokument?






Poznámky redaktora
decimačného pomeru. Ako výhodné javí pri implementácii FPGA využitie filtrov typu FIR, ktoré ľahko realizovateľné a stabilné. možné tiež vybrať aproximáciu filtru. Na pokročilejšie spracovanie slúži kmitočtová filtrácia. zrýchlenie filtrácie (zníženie oneskorenia signálu) možné násobenie sčítavanie vykonávať paralelne niekoľkými násobičkami sčítačkami. Na zmenu číselnej reprezentácie možno taktiež použiť bloky Slice Concatenate, ktoré umožňujú signálu „vyrezať“ určitý úsek bitov, resp. . Použiť možno napríklad filter typu 2-n tap alebo 4-n tap MAC, ktorý obsahuje resp. 4 paralelné vetvy. Vzhľadom veľký rozdiel medzi frekvenciou modulačného audio signálu (na fónický prenos kHz) frekvenciou nosnej vlny (3-30 MHz), nutné istom mieste systému vykonať zmenu vzorkovacieho kmitočtu. modeli táto funkcia realizovaná pomocou bloku CIC Filter. Zrýchlenie filtru však cenu väčšej hardwarovej náročnosti pri implementácii (je nutné použiť viac násobičiek sčítačiek). prípade žiadaného neceločíselného násobku nutné použiť kaskádu filtrov. delenie vzorkovacieho kmitočtu. Koeficienty filtru možné exportovať do premennej alebo možné pri nastavovaní bloku MAC Filter odvolať na nastavenie nástroja FDATool pomocou príkazu xlfda_numerator(). Pri jeho použití dôjde orezaniu bitov, ktoré presahujú zadané výstupné parametre, čím vzniká spomenuté riziko poškodenia signálu. Medzi spomenuté bloky patria hlavne bloky Convert Reinterpret. Využitie výhodné napríklad, výstupný signál CIC filtru vysokú hodnotu. Návrh charakteristiky filtru je zjednodušený pomocou nástroja FDATool, ktorý súčasťou programu Matlab. Blok Reinterpret slúži posun desatinnej čiarky, teda zmeny počtu celočíselných a zlomkových bitov. Pre spracovanie signálu výhodné držať hodnotu signálu rozsahu medzi +1. Vzorky vstupného signálu nich násobené s koeficientmi filtra (počet koeficientov zmenšený udáva rád filtru) následne sa sčítajú (akumulujú). Nástroj priamo zobrazí aj frekvenčnú charakteristiku navrhnutého filtru. Celočíselné bity, ktoré zostanú len znamienkové, preto nich stačí ponechať iba jeden. spojiť dva signály (signály sa poskladajú bitovo vedľa seba). Preto jeho výstupe zväčša nutné upraviť rozsah signálu. prípade vysielača je vzorkovací kmitočet zvyšovaný (interpolácia), prípade prijímača naopak znižovaný (decimovanie). Medzi najjednoduchšiu realizáciu digitálnych filtrov patria filtre typu MAC (Multiply and Accumulate). Ďalej možné nastaviť pomer zmeny vzorkovacej frekvencie, počet stupňov oneskorenie jednom stupni. Bity najmenej významných pozíciách (počet závisí veľkosti posunu) môžu byť potom hľadiska presnosti vyjadrenia hodnoty signálu zanedbateľné možno ich bez straty rozlíšenia orezať. Nevhodným použitím môže mať signál zníženú presnosť dynamiku, v najhoršom prípade môže signál úplne zdegradovať.63 Úpravu bitovej šírky možné realizovať rôznymi spôsobmi. Ich využitie závisí od situácie. CIC filtre vyznačujú vysokým ziskom, ktorý úmerný hodnote interpolačného resp. Podľa nastavenia správa buď ako interpolátor alebo decimátor. tom prípade vhodné posunúť desatinnú čiarku tesne nad najvýznamnejší nastavený bit pri kladnom čísle. V rámci jedného bloku možné vykonať len celočíselné násobenie resp. Vstupom pre návrh filtru jeho parametre, ako medzné frekvencie, vzorkovacia frekvencia rád filtru. Blok Convert transformuje signál priamo na zvolený číselný formát