Cos'è il Software Defined Radio SDR?

- Tutorial e informazioni sulle basi del software defined radio, SDR, e collegamenti di radio definiti via software per JTRS, e in generale la tecnologia ricevitore SDR.

Il software defined radio, SDR, talvolta chiamato software radio è l'obiettivo di molti sviluppi radio per un certo numero di anni. Le radici della radio definiti via software può essere fatta risalire ai giorni in cui il software è stato utilizzato per la prima all'interno di radio e tecnologia radio.

Il concetto di base del software radio SDR è che la radio può essere totalmente configurato o definito dal software in modo che una piattaforma comune può essere utilizzato in una serie di settori e il software utilizzato per modificare la configurazione della radio per la funzione desiderata un dato tempo. Vi è anche la possibilità che esso può quindi essere riconfigurata come aggiornamenti agli standard arrivare, o se è necessario per soddisfare un altro ruolo, o se la portata del suo funzionamento è cambiato.

Una grande iniziativa che utilizza il SDR, Software Defined Radio, è un'impresa militare conosciuto come il Sistema Radio Joint Tactical, JTRS. Utilizzando questa una singola piattaforma hardware può essere utilizzato e potrebbe comunicare usando uno di una varietà di forme d'onda semplicemente ricaricando o riconfigurare il software per la particolare applicazione desiderata. Questa è una proposta particolarmente interessante, soprattutto per le operazioni di stile di coalizione in cui le forze di diversi paesi possono operare insieme. Le radio possono essere ri-configurati in modo da consentire la comunicazione a verificarsi tra le truppe di diversi paesi, ecc

La radio software concetto di SDR è ugualmente applicabile per il mondo commerciale. Una domanda può essere per le stazioni base cellulari in cui si verificano frequentemente aggiornamenti standard. Avendo una piattaforma hardware generico, gli aggiornamenti delle norme possono essere facilmente incorporati. Le migrazioni, per esempio da UMTS a HSPA e LTE On per potrebbero essere ospitati semplicemente caricando un nuovo software e riconfigurazione senza alcuna modifica hardware, nonostante il fatto che i diversi schemi di modulazione e le frequenze possono essere utilizzate.

Ci sono molte opportunità per considerare l'utilizzo del software defined radio, SDR, concetto. Col passare del tempo e la tecnologia avanza, sarà possibile usare il concetto in nuove aree.

Software definizione defined radio

Anche se può sembrare un esercizio banale, la creazione di una definizione per la Software Defined Radio non è così semplice come sembra. È inoltre necessario produrre una definizione robusto per molte ragioni, tra cui applicazioni normativi, problemi standard, e per consentire la tecnologia SDR per avanzare più velocemente.

Molte definizioni sono apparsi che potrebbe coprire una definizione per una Software Defined Radio, SDR. Il Forum SDR si sono definiti i due principali tipi di Radio contenente il software nel modo seguente:

• Software controllata Radio: Radio in cui alcuni o tutte le funzioni di livello fisico sono controllate da software. In altre parole questo tipo di radio utilizza solo software per fornire controllo delle varie funzioni che sono fissi all'interno del radio.

• Software Defined Radio: Radio in cui alcuni o tutte le funzioni di livello fisico sono Software Defined. In altre parole, il software viene utilizzato per determinare la specifica della radio e cosa fa. Se il software all'interno della radio è cambiato, le sue prestazioni e la funzione possono cambiare.

Un'altra definizione che sembra racchiudere l'essenza del Software Defined Radio, SDR è che ha una piattaforma hardware generico su cui software gira per fornire funzioni compresa la modulazione e demodulazione, filtraggio (comprese le modifiche di larghezza di banda), e altre funzioni come la selezione della frequenza e se necessario salto di frequenza. Riconfigurando di cambiare il software, quindi le prestazioni della radio è cambiato.

Per raggiungere questo obiettivo tecnologia radio definito il software utilizza moduli software che girano su una piattaforma hardware generico composto da elaborazione del segnale digitale (DSP) processori, nonché processori general purpose per implementare le funzioni radio per trasmettere e ricevere i segnali.

In un mondo ideale il segnale alla frequenza finale e al livello corretto sarebbe emanare, e analogamente per la ricezione, il segnale dall'antenna sarebbe direttamente convertita in cifre e tutte le lavorazioni essere intrapreso sotto controllo software. In questo modo non ci sono limitazioni introdotte dall'hardware. Per raggiungere questo obiettivo, la conversione da digitale ad analogico per la trasmissione avrebbe bisogno di avere una relativamente alta potenza, dipende l'applicazione e sarebbe anche bisogno di avere molto a basso rumore per ricevere. Come una definizione completa del software risultato non è normalmente possibile.

Livelli di SDR

Non è sempre fattibile o possibile sviluppare una radio che comprende tutte le caratteristiche di una radio completamente definito dal software. Alcune radio possono supportare solo un numero di caratteristiche associate con DSP, mentre altri possono essere completamente software definito. Al fine di dare un ampio apprezzamento per il livello al quale una radio può sedersi, il Forum SDR (ora chiamato il Innovation Forum Wireless, WINNF) ha definito una serie di livelli. Questi livelli possono essere spiegate in termini di ciò che è configurabile.

• 0 Livello: Una radio hardware non configurabile, cioè che non può essere modificata via software.

• 1 Livello: Una radio software controllato dove funzioni limitate sono controllabili. Questi possono essere i livelli di potenza, collegamenti, ecc, ma non la modalità o di frequenza.

• 2 Livello: In questo livello di software defined radio vi è una significativa proporzione della radio è un software configurabile. Spesso il termine software radiocomandato, SCR può essere utilizzato. Vi è un software di controllo di parametri, tra cui la frequenza, la modulazione e la forma d'onda di generazione / individuazione, larga / banda stretta funzionamento, la sicurezza, ecc Il front-end RF rimane hardware based e non riconfigurabile.

• 3 Livello: La radio ideale software o ISR dove esiste molto vicino all'antenna il confine tra gli elementi configurabili e non configurabili, e il "front-end" è configurabile. Si potrebbe dire di avere piena programmabilità.

Schema a blocchi di un 'ideale' Software Defined Radio

• 4 Livello: La radio ultimo software o USR è un ulteriore passo avanti sulla dal Ideal Software Radio, ISR. Non solo questa forma di software defined radio ha completa programmabilità, ma è anche in grado di supportare una vasta gamma di funzioni e frequenze allo stesso tempo. Con molti articoli elettronici quali telefoni cellulari con molte radio e standard diversi di un software definibile telefono multifunzione sarebbe cadere in questa categoria.
Sebbene questi livelli SDR non sono in alcun modo vincolanti, danno un modo sostanzialmente sintetizza i diversi livelli di radio definiti via software che possono esistere.

portabilità forma d'onda SDR

A parte il fatto che il software definito radio può riconfigurarsi, un altro importante vantaggio è quello di portabilità forma d'onda. Ci sono diverse ragioni per la necessità di una forma d'onda SDR portabilità:

•Risparmi: Con le forme d'onda per varie trasmissioni, militari e commerciali, che costano ingenti somme per lo sviluppo, non vi è una reale necessità di essere in grado di riutilizzare le forme d'onda su diversi progetti e questo rischia di coinvolgere piattaforme molto diverse

• la mitigazione Obsolescenza: Un requisito simile si presenta come tecnologia hardware si sviluppa ed è necessario trasferire le forme d'onda esistenti su piattaforme più recenti

• Interoperabilità: Per fornire la completa interoperabilità un cliente può richiedere l'uso di una particolare forma d'onda utilizzata attraverso l'apparecchiatura di diversi produttori.

Completa la portabilità forma d'onda SDR non è sempre facile da raggiungere. Tuttavia è necessario incorporare misure nelle primissime fasi della progettazione per assicurare la portabilità livello ottimale. Elementi come l'uso di SCA - Architettura software per le comunicazioni, e CORBA, una forma di middleware associati con SCA..In Oltre all'uso di SCA e CORBA buoni strutturati sono necessarie tecniche di programmazione generali - scorciatoie che possono lavorare su una piattaforma non sono certo in grado di lavorare su un altro. Spesso è necessario essere in grado di ri-compilare il codice per l'utilizzo delle diverse piattaforme, in modo da tutto il codice deve essere in un formato che può essere compilato sulle piattaforme prevedibili.

sicurezza SDR

Un altro settore di importanza crescente è quello della sicurezza SDR. Molte radio militari, e spesso molti sistemi radio commerciale dovranno garantire le trasmissioni siano protetti, e questo è un problema che è importante per tutti i tipi di radio. Tuttavia quando si utilizza un software defined radio, SDR, vi è un altro elemento di sicurezza, ossia quello di garantire che il software all'interno della radio viene aggiornato in modo sicuro. Con il crescente uso di Internet, molti DSP useranno questo per mezzo per consegnare i loro aggiornamenti. Questo rappresenta un'opportunità per software dannoso da consegnare che potrebbe modificare il funzionamento della radio o impedire il funzionamento del tutto. Di conseguenza la sicurezza del software DSP deve essere considerato, se Internet viene utilizzato per la distribuzione del software o dove ci potrebbero essere le debolezze di sicurezza che potrebbero essere impiegati con cattiveria.

test di interoperabilità SDR

Con la necessità di trasferire forme d'onda da una radio o piattaforma all'altra è necessario effettuare test piena interoperabilità. Questo deve assicurare che il codice può essere trasportato da una piattaforma all'altra e fornisce la funzionalità corretta per la particolare forma d'onda nel caso. Per raggiungere questo obiettivo le forme d'onda in genere bisogno di essere certificati e accreditati.

Il SDR, Software Defined Radio è oggi una realtà, ed è utilizzato in molti settori. Tuttavia ci sono una serie di limitazioni che impediscono loro di essere utilizzati in molte applicazioni come alcuni vorrebbero. Uno è la potenza di elaborazione pura che è richiesto, e il consumo di potenza risultante. E 'necessario intraprendere un potere trade-off il consumo di energia / trasformazione, e questa è una delle decisioni fondamentali che deve essere fatta in via preliminare. Come risultato di questo non è possibile utilizzare DSP per i disegni di cellulare, ma il cellulare stazioni base utilizzano loro come il consumo di energia e lo spazio non sono normalmente problemi e il software possono essere aggiornati per consentire le norme in movimento da tracciare. Anche radio definiti via software vengono utilizzati dai militari, e già alcuni disegni palmari si stanno manifestando. Come progredisce la tecnologia radio definiti via software sarà utilizzato in più applicazioni, ma ci sarà sempre una decisione da prendere come il DSP non è la decisione giusta per tutte le radio. Per le piccole radio a basso costo in cui i cambiamenti saranno pochi, il DSP non è assolutamente giusto. Ma per i sistemi più complessi in cui l'anzianità di servizio è un problema e in cui il cambiamento è probabile, allora il DSP è sicuramente una buona opzione da considerare.

Lasciate un messaggio 

Elenco dei messaggi