скачать

Реферат на тему:

Программно-определяемая радиосистема

План:

Введение
• 1Принцип работы
  • 1.1Идеальный случай
  • 1.2Реальные схемы
• 2История
• 3Назначение
• 4Любительские ПОР
• 5ПОР и технологии RFID
• 6Внешние ссылки

Введение

Программно-определяемая радиосистема (англ. Software-defined radio, SDR) — радио-телекоммуникационная система, которая может быть настроена на произвольную полосу частот и принимать различные виды модулированного сигнала, состоящая из программируемого оборудования с программным управлением.

ПОР выполняет значительную часть цифровой обработки сигналов на обычном персональном компьютере или на ПЛИС. Целью такой схемы является радиоприемник или радиопередатчик произвольных радиосистем, изменяемый путем программной переконфигурации.

Программное радио имеет большую полезность для военных применений и беспроводных услуг, так как позволяет обслуживать большое количество радиопротоколов.

Оборудование для ПОР обычно состоит из супергетеродинного приемника, который преобразует сигнал с радиочастоты на промежуточную, аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразователей (АЦП и ЦАП).

В настоящее время ПОР используются для реализации простых радиомодемов, в частности GSM, WiFi, WiMax. Со временем, ПОР, возможно, станет основной технологией в радиокоммуникациях.

1. Принцип работы

1.1. Идеальный случай

Идеальный приемник для ПОР не использует промежуточную частоту, антенна непосредственно подключается к АЦП. Цифровой сигнальный процессор считывает сигнал с преобразователя и программно преобразует его в любую форму.

Похожим образом подключен передатчик.

Зачем российской армии программно-определяемые радиосистемы (Software-defined Radio, SDR)?

Цифровой сигнальный процессор генерирует поток чисел и посылает их на вход высокоскоростного ЦАП.

Считается, что такая идеальная схема непрактична в силу очень высоких требований к ацп и цап.

1.2. Реальные схемы

Нынешняя цифровая электроника слишком медленна, чтобы принимать типичные радиосигналы (в диапазоне от 10 кГц до 2.4 ГГц). Идеальное программное радио должно замерять сигнал и обрабатывать замеры в два раза чаще максимальной частоты принимаемого радиосигнала. Реальные образцы решают эту проблему при помощи понижения частоты сигнала.

При изменении частоты сигнала усложняется определение информации о фазах. Многие существующие схемы кодирования используют изменения фаз. Классическим решением данной проблемы является смешивание и оцифровка двух каналов. При этом один из каналов отстает от другого на 90 градусов цикла, таким образом предоставляя информацию о фазе.

2. История

Одна из первых систем ПОР разрабатывалась американскими военными под названием SpeakEasy. Целью проекта было использование программной обработки для эмуляции более 10 существующих военных радиосистем, функционирующих в диапазоне от 2 до 20 МГц.

Другой целью была возможность поддержки любых новых схем кодирования и модуляции, чтобы военные могли использовать более совершенные модуляции и кодирования.

3. Назначение

Данная технология позволяет заменить огромнейшее разнообразие существующих и разрабатываемых конструкций радиоприёмников и трансиверов, как серийных, так и, прежде всего, любительских, построенных по сложной супергетеродинной схеме, на ограниченное число доступных аппаратных блоков, работающих под управлением разрабатываемого сообществом ПО. Это приведёт к упрощению и удешевлению конструкций, существенному улучшению характеристик, поддержке любых видов модуляции, появлению большого количества сервисных функций, а также ускорит разработку, поскольку ПО может совершенствоваться одновременно всем сообществом. Такое стало возможно с появлением доступных быстрых ЦАП и АЦП (иногда достаточно звуковой платы ЭВМ) и удешевлением ПЭВМ и DSP-процессоров.

4. Любительские ПОР

5. ПОР и технологии RFID

ПОР могут найти применение в системах радиочастотной идентификации (RFID), которые функционируют на разных частотах и используют разные протоколы.

HackRF One

---

an open source SDR platform

HackRF One is available from:

HackRF One from Great Scott Gadgets is a Software Defined Radio peripheral capable of transmission or reception of radio signals from 1 MHz to 6 GHz.

От программно определяемого — к программному радио

Designed to enable test and development of modern and next generation radio technologies, HackRF One is an open source hardware platform that can be used as a USB peripheral or programmed for stand-alone operation.

• 1 MHz to 6 GHz operating frequency
• half-duplex transceiver
• up to 20 million samples per second
• 8-bit quadrature samples (8-bit I and 8-bit Q)
• compatible with GNU Radio, SDR#, and more
• software-configurable RX and TX gain and baseband filter
• software-controlled antenna port power (50 mA at 3.3 V)
• SMA female antenna connector
• SMA female clock input and output for synchronization
• convenient buttons for programming
• internal pin headers for expansion
• Hi-Speed USB 2.0
• USB-powered
• open source hardware

HackRF One has an injection molded plastic enclosure and ships with a micro USB cable. An antenna is not included. ANT500 is recommended as a starter antenna for HackRF One.

HackRF One is test equipment for RF systems. It has not been tested for compliance with regulations governing transmission of radio signals. You are responsible for using your HackRF One legally.

technical information

Documentation is in the wiki.

Source code and hardware design files are available in the latest release or in the git repository.

getting help

Before asking for help with HackRF, check to see if your question is listed in the FAQ or has already been answered in the mailing list archives.

For assistance with HackRF general use or development, please look at the issues on the GitHub project. This is the preferred place to ask questions so that others may locate the answer to your question in the future.

If you prefer email then you may use the HackRF-dev mailing list instead. You can view the list archives for past discussions.

A large group of users spend time in the #hackrf IRC channel on freenode. The IRC channel is a great place for us all to learn together, but it is not a good place to request support.