Mjukvarudefinierat radiosystem ( eng. Software-defined radio , SDR , Russian POR ) - en radiosändare och/eller radiomottagare som använder teknik som gör det möjligt för programvara att ställa in eller ändra driftsparametrar för radiofrekvens, inklusive i synnerhet frekvensområde , moduleringstyp eller uteffekt , med undantag för ändring av driftsparametrar som används under normal fördefinierad drift med radioförinställningar , enligt en eller annan specifikation eller system.
POR utför en betydande del av den digitala signalbehandlingen på en konventionell persondator eller på en FPGA . Syftet med ett sådant schema är en radiomottagare eller radiosändare av godtyckliga radiosystem, som kan ändras genom omkonfigurering av programvara (därav det alternativa namnet för sådana system - mjukvarukonfigurerbar).
Sådana radiosystem används i stor utsträckning för militära tillämpningar [1] och trådlösa kommunikationstjänster, eftersom de tillåter betjäning av ett stort antal radioprotokoll .
POR-utrustning består vanligtvis av en superheterodynmottagare som omvandlar signalen från radiofrekvens till mellanliggande, analog-till-digital och digital-till-analog-omvandlare ( ADC och DAC ).
För närvarande används POR för att implementera enkla radiomodem, särskilt GSM , WiFi , WiMax . Med tiden kan ERP bli huvudtekniken inom radiokommunikation. POR är en förutsättning för implementering av kognitiv radio .
I en idealisk mottagningskrets skulle ADC : n vara ansluten direkt till antennen , utan de analoga väljare från en konventionell radiomottagare . Den digitala signalprocessorn kommer att läsa signalen från omvandlaren och programmatiskt representera den i önskad form.
En idealisk sändare skulle vara liknande. Den digitala signalprocessorn genererar en ström av siffror. De går in i DAC- ingången , vars utgång är ansluten direkt till antennen.
Det ideala schemat är inte genomförbart på grund av tekniska begränsningar. Huvudproblemet är svårigheten att konvertera signalen från analog till digital form och invers omvandling, både med hög hastighet och med hög noggrannhet, utan uppkomsten av störningar och utan hjälp av elektromagnetisk resonans.
Den främsta begränsande faktorn i utvecklingen av POR är indikatorerna för den tillämpade DAC och ADC. Hastigheten på den digitala delen medför inga grundläggande begränsningar. Men i praktiken, särskilt när det gäller bärbara och bärbara applikationer, kan högre strömförbrukning vara ett starkt argument mot användningen av ERP. Moderna sampel av DAC och ADC gör det möjligt att skapa POR-system i frekvensområdet upp till hundratals megahertz utan frekvensomvandling. Samtidigt, för att uppnå de begränsande parametrarna linjäritet, känslighet och selektivitet, används oftare kretsar med frekvensomvandling. Digital bearbetning kan utföras både på processorer för allmänna ändamål och med hjälp av kretsar implementerade på FPGA :er eller specialiserade IC:er . Den första metoden är den minst ekonomiska när det gäller strömförbrukning och kan huvudsakligen användas i systemutvecklingsstadiet, på grund av den enkla felsökningen och omkonfigureringen. Lösningar baserade på FPGA:er och specialiserade mikrokretsar är mycket (tiotals och hundratals, och ibland tusentals gånger) mer ekonomiska. Användningen av FPGA:er gör att du också snabbt kan konfigurera om systemet. Specialiserade IC:er har fördelen av lägre pris och strömförbrukning, såväl som frånvaron av behovet av att självständigt utveckla firmware. Sådana mikrokretsar har tillverkats under lång tid både i Ryssland ( [2] ) och utomlands ( [3] ).
Ett av de första POR-systemen utvecklades av den amerikanska militären kallad SpeakEasy . Målet med projektet var att använda mjukvarubehandling för att efterlikna mer än 10 befintliga militära radiosystem som arbetar i intervallet 2 till 20 MHz. Ett annat mål var att kunna stödja alla nya kodnings- och moduleringsscheman så att militären kunde använda mer avancerade moduleringar och kodningar.
Denna teknik gör det möjligt att ersätta ett stort antal befintliga och utvecklade konstruktioner av radiomottagare och sändtagare, både seriella och framför allt amatörer, byggda enligt en komplex superheterodynkrets , med ett begränsat antal tillgängliga hårdvaruenheter som körs under kontroll av programvara utvecklad av gemenskapen . Detta kommer att leda till förenkling och minskning av kostnaden för design, en betydande förbättring av prestanda, stöd för alla typer av modulering, uppkomsten av ett stort antal tjänstefunktioner, och kommer också att påskynda utvecklingen, eftersom mjukvaran kan förbättras samtidigt genom att hela samhället. Detta blev möjligt med tillkomsten av prisvärda snabba DAC:er och ADC:er (ibland räcker det med ett datorljudkort ) och minskningen av kostnaderna för datorer och DSP -processorer.
2013 blev det möjligt att använda billiga (<$20) DVB-T USB - mottagare med Realtek RTL2832U-kontroller och Elonics E4000 eller Rafael Micro R820T-tuners för att skapa POR [1] . De användes för att skapa bredbandsmottagare av olika typer av signaler ( FM , ADS-B , D-STAR , AIS ), ett radioteleskop [4] . Kan användas tillsammans med GNU Radio . År 2016 hade kostnaden för sådana mottagare sjunkit till $7.
ERP kan hitta tillämpningar i radiofrekvensidentifieringssystem ( RFID ) som arbetar på olika frekvenser och använder olika protokoll.
| Radio | |
|---|---|
| Huvuddelar | |
| Olika sorter | |
| amatörradio | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Aktivitet | |||||||
| radiosport |
| ||||||
| förordningar | |||||||
| Organisationer | |||||||
| Kommunikationslägen |
| ||||||
| Teknologi | |||||||
| kultur |
| ||||||