Ohjelmistomääritelty radiojärjestelmä ( eng. Software-defined radio , SDR , Russian POR ) - radiolähetin ja/tai radiovastaanotin , joka käyttää tekniikkaa, jonka avulla ohjelmisto voi asettaa tai muuttaa radiotaajuusparametreja, mukaan lukien erityisesti taajuusalue , modulaatiotyyppi tai lähtöteho , lukuun ottamatta normaalin ennalta määritellyn toiminnan aikana käytettävien toimintaparametrien muuttamista radion esiasetuksilla yhden tai toisen spesifikaation tai järjestelmän mukaan.
POR suorittaa merkittävän osan digitaalisesta signaalinkäsittelystä tavanomaisessa henkilökohtaisessa tietokoneessa tai FPGA :ssa . Tällaisen järjestelmän tarkoitus on mielivaltaisten radiojärjestelmien radiovastaanotin tai radiolähetin, jota voidaan muuttaa ohjelmiston uudelleenkonfiguroinnilla (siis tällaisten järjestelmien vaihtoehtoinen nimi - ohjelmistokonfiguroitavissa).
Tällaisia radiojärjestelmiä käytetään laajalti sotilassovelluksissa [1] ja langattomissa viestintäpalveluissa, koska ne mahdollistavat suuren määrän radioprotokollien palvelemisen .
POR-laitteisto koostuu yleensä superheterodyne-vastaanottimesta, joka muuntaa signaalin radiotaajuudesta väli-, analogia-digitaali- ja digitaali-analogimuuntimille ( ADC ja DAC ).
Tällä hetkellä POR:ia käytetään yksinkertaisten radiomodeemien toteuttamiseen, erityisesti GSM , WiFi , WiMax . Ajan myötä ERP:stä voi tulla radioviestinnän pääteknologia. POR on kognitiivisen radion käyttöönoton edellytys .
Ihanteellisessa vastaanottopiirissä ADC olisi kytketty suoraan antenniin ilman tavanomaisen radiovastaanottimen analogisia valitsimia . Digitaalinen signaaliprosessori lukee muuntimen signaalin ja esittää sen ohjelmallisesti vaaditussa muodossa.
Ihanteellinen lähetin olisi samanlainen. Digitaalinen signaaliprosessori tuottaa numerovirran. Ne tulevat DAC -tuloon , jonka lähtö on kytketty suoraan antenniin.
Ihanteellinen järjestelmä ei ole toteutettavissa teknisten rajoitusten vuoksi. Suurin ongelma on vaikeus muuntaa signaalia analogisesta digitaaliseen muotoon ja käänteinen muuntaminen, sekä suurella nopeudella että suurella tarkkuudella, ilman häiriöiden ilmettä ja ilman sähkömagneettisen resonanssin apua.
Pääasiallinen rajoittava tekijä POR:n kehittymisessä ovat käytetyn DAC:n ja ADC:n indikaattorit. Digitaalisen osan nopeus ei aseta perustavanlaatuisia rajoituksia. Käytännössä, erityisesti kannettavien ja puettavien sovellusten tapauksessa, suurempi virrankulutus voi kuitenkin olla vahva argumentti ERP:n käyttöä vastaan. Nykyaikaiset DAC- ja ADC-näytteet mahdollistavat POR-järjestelmien luomisen jopa satojen megahertsien taajuusalueella ilman taajuusmuutosta. Samanaikaisesti lineaarisuuden, herkkyyden ja selektiivisyyden rajoittavien parametrien saavuttamiseksi käytetään useammin piirejä, joissa on taajuusmuunnos. Digitaalinen prosessointi voidaan suorittaa sekä yleiskäyttöisillä prosessoreilla että käyttämällä piirejä, jotka on toteutettu FPGA :lla tai erikoistuneilla IC :illä . Ensimmäinen menetelmä on virrankulutuksen kannalta vähiten taloudellinen, ja sitä voidaan käyttää pääasiassa järjestelmän kehitysvaiheessa, koska virheenkorjaus ja uudelleenkonfigurointi on helppoa. FPGA:iin ja erikoismikropiireihin perustuvat ratkaisut ovat paljon (kymmeniä ja satoja ja joskus tuhansia kertoja) taloudellisempia. FPGA:iden käyttö mahdollistaa myös järjestelmän nopean uudelleenkonfiguroinnin. Erikoistuneiden IC-piirien etuna on alhaisempi hinta ja virrankulutus sekä se, että ei tarvitse itsenäisesti kehittää laiteohjelmistoa. Tällaisia mikropiirejä on valmistettu pitkään sekä Venäjällä ( [2] ) että ulkomailla ( [3] ).
Yksi ensimmäisistä POR-järjestelmistä on Yhdysvaltain armeijan kehittämä SpeakEasy . Projektin tavoitteena oli ohjelmistoprosessoinnin avulla emuloida yli 10 olemassa olevaa sotilaallista radiojärjestelmää, jotka toimivat 2-20 MHz:n alueella. Toinen tavoite oli pystyä tukemaan uusia koodaus- ja modulaatiojärjestelmiä, jotta armeija voisi käyttää kehittyneempiä modulaatioita ja koodauksia.
Tämän tekniikan avulla voidaan korvata valtava määrä olemassa olevia ja kehitettyjä radiovastaanottimia ja lähetin-vastaanottimia, sekä sarja- että ennen kaikkea amatöörilaitteita, jotka on rakennettu monimutkaisen superheterodyne - piirin mukaan rajoitetulla määrällä käytettävissä olevia laitteistoyksiköitä, jotka toimivat yhteisön kehittämien ohjelmistojen hallinta . Tämä johtaa suunnittelun yksinkertaistamiseen ja kustannusten alenemiseen, suorituskyvyn merkittävään paranemiseen, kaikentyyppisten modulaatioiden tukemiseen, suuren määrän palvelutoimintojen syntymiseen ja myös nopeuttaa kehitystä, koska ohjelmistoa voidaan parantaa samanaikaisesti koko yhteisö. Tämä tuli mahdolliseksi edullisten nopeiden DAC:ien ja ADC:iden (joskus tietokoneen äänikortti riittää) tulon ja PC- tietokoneiden ja DSP-prosessorien kustannusten alenemisen myötä.
Vuonna 2013 tuli mahdolliseksi käyttää halpoja (<20 dollaria) DVB-T USB - vastaanottimia Realtek RTL2832U -ohjaimilla ja Elonics E4000- tai Rafael Micro R820T -virittimillä POR:n luomiseen [1] . Niitä käytettiin erityyppisten signaalien laajakaistavastaanottimien ( FM , ADS-B , D-STAR , AIS ) luomiseen, radioteleskooppi [4] . Voidaan käyttää yhdessä GNU Radion kanssa . Vuoteen 2016 mennessä tällaisten vastaanottimien hinta oli laskenut 7 dollariin.
ERP voi löytää sovelluksen radiotaajuustunnistusjärjestelmistä ( RFID ), jotka toimivat eri taajuuksilla ja käyttävät eri protokollia.
| Radio | |
|---|---|
| Pääosat | |
| Lajikkeet | |
| amatööriradio | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Toiminta | |||||||
| radiourheilu |
| ||||||
| määräyksiä | |||||||
| Organisaatiot | |||||||
| Viestintätilat |
| ||||||
| Tekniikka | |||||||
| kulttuuri |
| ||||||