SDR - технология 21 века. Прошу поделиться опытом.

Краткое описание:

Software-Defined Radio (SDR) — системы радиосвязи, в которой программное обеспечение используется как для модуляции, так и для демодуляции радиосигналов. SDR меняет приоритеты, и персональный компьютер становится ядром любительской радиостанции.

При использовании SDR практически весь объем работ по обработке сигнала перекладывается на программное обеспечение, которое запускается на персональном компьютере или управляет работой некоторых конкретных специализированных микропроцессорных устройств, предназначенных для обработки сигнала. Цель такого подхода — создать систему, которая может принимать и передавать практически любые радиосигналы с помощью программного обеспечения, которое априори является гибким и адаптивным.

В настоящее время SDR широко применяются в военной и сотовой связи, где в режиме реального времени требуется поддержка разнообразных изменяющихся радиопротоколов.

В режиме приема SDR может обеспечить более высокую эффективность, чем при использовании традиционных аналоговых методов, т.к. при цифровой обработке сигналов их фильтрация близка к идеальной. Кроме того, с помощью программных алгоритмов могут быть реализованы такие функции, которые очень сложно получить при аналоговой обработке.

Подробнее на:
http://rw3ps.qrz.ru/sdr.htm

Ну вобщем все верно, только не надо пугать народ фразой "любительское радио". Тут True HAMов довольно мало . А вообще SDR это попытка реализовать всю приемо-передающую систему на базе DSP-платформы. На ФыТыПы лежит уйма литературы по SDR например для 3G аппаратуры связи. Вобщем этих направления - 3:

1) На базе супергетеродина - т.е. обработка на фиксированной ПЧ. Классика со своими положительными и отрицательными сторонами.

2) qSDR (как у радиолюбителей сейчас) - квадратурный даунконвертор - принципиально аналоговый (характеристики выше, чем у современных цифровых) переносит комплексный спектр на "0"-ую или очень низкую ПЧ для последующей цифровой обработки. Близкий родственник аналоговой техники прямого преобразования.

3) DDC прямая оцифровка, круто, сразу цифрует, на входе надо токо ФНЧ для Котельникова. Т.к. на практике используют восновном только узкополосные сигналы (квазигармонические) сигналы, то внутренняя структура такая же как у qSDR только теперь и даунконвертер цифровой. Но пока (а может и "всегда") "оно" проигрывает qSDR. Простой пример - реализуйте измерительный приемник для полосы 10 kHz на частоте 2 GHz. Для qSDR это в принципе реализуемо, для DDC - неД. НеД АЦП такого, да и "даром" много чего считать придеЦЦо...

Вобщем SDR это приемо-передатчики уже не будущего, а настоящего.

К сожалению у меня пока нет доступа к ФыТыПы... Может дадите какие-нибудь ссылки.



Насколько я понял, то АЦП выдает I и Q составляющие сигнала, которые впоследствии и обрабатываются при помощи DSP. Хотелось бы поэкспериментировать и сделать обработку на базе PC. Есть ли какие нибудь примеры демодуляции, БПФ и т.д. на PC?

Возможно, окажется полезной:
Peter B. Kenington. RF and Baseband Techniques for Software Defined Radio

Смотрите в майском номере Elektor - там статья с дизайном SDR для частот 150 КГц - 30 МГц. ПО открытое.

http://hpsdr.org/
http://en.wikipedia.org/wiki/GNU_Radio
http://en.wikipedia.org/wiki/Software_radio
http://www.flex-radio.com/

Кстати, промелькала у меня навязчивая идея об учебном мультиплатформенном GNU GPL SDR . Это не конкурент существующим проектам (тому же GNU Radio например) по области применения, и не ветвь существующих. Просто захотелось написать и сваять учебный SDR, с довольно простым, хорошо структурированным и подробно прокомментированным кодом. Ну и набор разнообразных по сложности и качеству"железячных" решений к таким вещам.

Никаких коммерческих аспектов как таковых, просто желание привлечь разработчиков (понятное дело молодых) к идее qSDR. Зачем? А зачем живем? Просто интересно и нравиЦЦо...

ПисАть думаю, разумееЦЦо на С/С++ GCC. Как уже упоминал упор в сторону понятности самой структуры SDR. Никакой аппаратной оптимизации (там ассемблерных вставок, использования особенностей архитектуры). Никаких сверхдлинных исходников. Т.е. проект должен быть обозримым - иными словами один человек разбирающийся в SDR из всего множества исходных текстов должен смочь собрать нужную себе реализацию и выбрать железо с достаточными параметрами. Например SSB трансивер для любительской КВ связи, или PSK модем для УКВ, и т.д. Да, заточить это дело я планирую под любительскую радиосвязь конечно же, но можно будет добавлять и модули неразрешенные для любителей - тот же frequency hopping и т.д. Чертить схемотехнические шедевры - KiCAD...

Переубеждать меня изменить концепцию, или среды разработки - бессмысленно. Но если у кого есть желание влиЦЦо в это неблагодарное дело - буду только рад... Я еще не все продумал, но...

Хорошая идея, коллега Попутно можно разобраться с тем, как происходит модуляция/демодуляция радиосигнала, опробовать KiCad, doxygen попользовать. Хочу принять участие и внести свои 5 копеек.

Интересно было бы услышать Ваше мнение по структуре этого учебного SDR. А именно: аналоговая часть (усилитель, АЦП, смеситель, ГУН), метод оцифровки, устройство обработки данных (PC или DSP), алгоритмы обработки данных и т.д.

Перед разработкой SDR необходимо определиться со структурой построения устройства.
А именно:
- входная часть (усилители, фильтры, смеситель, ГУН)
- устройство оцифровки (звуковая карта PC, АЦП)
- метод обработки данных (DSP, PC)

У кого какие будут размышления по этому поводу?

открытый проект по разработке sdr-конструктора
http://code.google.com/p/sdrlab
приглашаются все желающие

Проект интересный. Однако для экспериментов необходимо качественно сделанное железо, разработка которого потребует немалых затрат. Его конечно можно сделать, если это вообще кому-то интересно.

есть масса простых радиолюбительских конструкций на нескольких мелкосхемах - для начала - самое то. задача проекта не создание супенавороченной железяки а создание программной платформы которая будет работать практически с любой железякой при условии написания простенького модуля-драйвера (не путать с драйверами windows)

Ну не знаю, что собственно сказать, я так, на вскидку планирую его только для диапазона КВ. Приемник - квадратурный даунконвертер, причем не так называемый DDC, а раздельные I и Q каналы "на рассыпухе". Как синтезатор AD9954, пока без всяких там ГУНов. Почему именно 54-ый? Фазой можно управлять программно с большой точностью. Зачем? Думаю на-передачу для видов модуляции требующих линейного усиления (SSB, QAM) применить синтетический способ формирования сигнала, вместо I и Q проекций управлять длинной и фазой вектора непосредственно - т.е. фазой DDS и напряжением питания усилителя класса D или E. Ну, собственно в приемнике ничего особо дефицитного не предполагается, смесители тот же т.н. детектор Тайлоу на чем-то подобном ADG713 или ts3a5017, кстати, вполне сгодятся и квадратурные модуляторы/демодуляторы типа AD8333, причем выгодно их (демодуляторы) использовать на СВЧ где Тайлоу почти нереализуем. ОУ для усиления ADTL082 ну любая TL072 сгодиЦЦо. АЦП ))))))))))))) интересный вопрос, взять кодек для аудио за 2$ (PCM1807) или полноценное АЦП (ads1271) за 10$ на канал ))). Квадратурный TX канал я категорически не отвергаю, просто сейчас он мне не особо интересен. Проц... мда, я если честно не так много их знаю. LPC2xxx наверно будет слабовато для всей задумки . "Блэкфин" наоборот крутоват, да и я его не знаю. Причем для уменьшения ненужных проблем неплохо бы применить true float point. Ну очень удобны "Шарки", там и корпуса TQFP есть и не такие и дорогие, и они, в том числе и для музыкальных инструментов (ну там I2S аппаратный и т.д.), много документации с примерами... но не для GNU они , да и все-таки крутоваты. Может что-либо из ARM9 или AVR32? "+" в том что под них есть готовые недорогие отладочные платки (в смысле не 500$ платка + 500$ JTAG как у DSP). Собственно основная цель проекта - образовательная, и чем больше можно будет применить готового - тем лучше. Т.х. думаю получить как у среднего любительского КВ трансивера (пусть непосвященных не пугает такая формулировка, это очень высокие на самом деле параметры). Как уже понятно из вышесказанного я не хочу использовать концепцию подобную SDR-1000, т.е. реализацию программной части приемопередатчика как приложения для ОС установленной на x86ой машине. По той простой причине, что сейчас все SDR это по-сути своей - радиомодемы. Принимать что-либо с низким BER на не RTOS загруженной задачами разной сложности как по мне - довольно проблематично. По программной части - обязательно спектроанализатор на сколько хватит АЦП и производительности проца (а смысле его делать больше 100 kHz не вижу), отсюда ядро обработки приемопередатчика - FFT (думаю без извращений хватит RADIX2 DIT). Детектор модема произвольных функций - коррелятор базиса этих функций, но это для развернутых экспериментов с модемом. Отдельными блоками реализованы SSB, CW(!), AM, FM, PSK и QAM тракты (ну если кому-то не обломиЦЦо написать и DRM блок для сего чуда, то почему бы и неД ). Интерфейс с компом - не вижу альтернативы USB. GUI программы - Qt (он бесплатен для опенсорц, мультплатформен и нужен мне лично ))) ).

Ну вобщем-то вкратце все. У кого имеются предложения, уточнения, возражения - милости прошу...

За то что долго не отвечал - прошу прощения!!! У меня сейчас такие дерьмовые жизненные обстоятельства, не улучшаемые по определению, что было не до проекта...

КЫстати, вот очень интересный проект, как раз на ARM7: http://www.rv3apm.com/IQ.html
Но закрытый, DDC а не qSDR, причем лепитсЁ к известному продукту GNU движения LinRAD, т.е. видимо контроллер просто бросает сэмплы в USB эмулируя внешнюю звуковую карту, основная обработка же - софтовая, на компе...не катит для моих задумок...

И еще, это к ребятам из CQHAMного проекта SDR. Не порите фигни, какое "дэлфи"? Если напишите что ни будь стоящее, кто его потом переписывать будет??? А если нет, так зачем браЦЦо?

Вы так долго работаете с этой темой и только сейчас набрели на этот проект...
Я делаю подобный. В данный момент изготавливаю аппаратную часть. Вся последующая обработка на PC. Тема вроде бы интересная, но реально заинтересованных людей не так много. Если кому-то интереcно пишите tbi-ex@rambler.ru

доступна SDRLab 0.1.2 beta на http://code.google.com/p/sdrlab
проекту по прежнему очень требуются программисты!

выложена очередная бета SDRLab 0.2.2