|
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.
Pomocou programu System Generator boli vytvorené bloky DSP vhodné
pre implementáciu FPGA (na základe predošlých simulácií programe Simulink). Funkčný transceiver
bol doplnený vstupné resp.
V záverečnej časti práce jednalo hlavne implementáciu navrhnutých
algoritmov spracovania signálov reálneho hardwaru. Okrem
základných funkcií umožňuje nastavovať niektoré parametre modulácie, hlasitosť
demodulovaného signálu tiež možnosť aktivácie testovacieho harmonického
signálu nastaviteľným kmitočtom.
.
Cieľom bol návrh algoritmov pre moduláciu demoduláciu signálov všetkých
žiadaných režimoch. Pre
správnu funkciu demodulátorov bol navrhnutý systém PLL sekvenčným fázovým
detektorom, ktorý vhodný pre digitálnu implementáciu. Pripojené boli rozhrania pre
komunikáciu A/D D/A prevodníkmi: pre nízkofrekvenčné rozhranie bol využitý
kodek AC’97, pre vysokofrekvenčné rozhranie rýchle prevodníky. Keďže
v rámci ďalšieho pokračovania práce predpokladalo využitie vývojovej dosky
Virtex-4, rámci opisu konkrétnych blokov boli predstavené súčiastky použité práve
v tejto doske (A/D, D/A prevodníky, FPGA). Ako testovacie signály boli použité harmonické signály
a rámci skriptu programe Matlab reálny audio signál (zvuková nahrávka). výstupné filtre zosilňovače. Výstupy modelov (časové priebehy signálov ich
spektrá) zobrazené práci. implementáciu bola vybraná
doska Genesys obvodom FPGA Virtex-5 LX50T. koncový stupeň). Výsledkom práce fungujúci transceiver
schopný činnosti pásme krátkych vĺn všetkých požadovaných moduláciách.
Druhá časť práce venovala hlavne teórii signálov teórii ich spracovania. Vlastnosti konkrétnych vybraných
integrovaných zosilňovačov boli experimentálne overené pre riešené frekvenčné pásmo.
Tieto bloky boli následne exportované prostredia ISE Project Navigator, kde bol
vytvorený transceiver ako celok užívateľským rozhraním, ktoré zahŕňalo LCD
displej, navigačný kríž, tlačidlá, spínače LED bargraf. Počítačové modely danými algoritmami boli vytvorené
v programe Matlab Simulink.85
4 ZÁVER
Prvá časť práce zaoberajúcej softwarovým transceiverom pre pásmo krátkych vĺn
bola zameraná teoretické pozadie problematiky. Okrem značnej výkonnosti obvodu
FPGA doska obsahuje kodek AC’97, ktorý výhodou použitý riešenom
transceiveri. Dosku potrebné doplniť vstupné
a výstupné obvody, preto bol dôraz kladený vstupný zosilňovač (LNA), systém AGC
a výstupný zosilňovač (resp. Preskúmané boli architektúry
softwarových rádií, ich vlastnosti ako vlastnosti ich jednotlivých blokov. závere boli zmerané
výstupné signály transceiveru časovej spektrálnej oblasti, pre určenie parametrov
transceiveru jednotlivých režimoch
