SDR (Software DefiniTIon Radio), "Software DefiniTIon Radio" é uma tecnologia de comunicação de transmissão de rádio, que se baseia em um protocolo de comunicação sem fio definido por software em vez de uma implementação com fio. Em outras palavras, bandas de frequência, protocolos de interface aérea e funções podem ser atualizados por meio de downloads e atualizações de software sem a substituição completa do hardware. O SDR fornece soluções eficazes e seguras para o problema de construção de dispositivos de comunicação sem fio multimodo, multifuncional e multifuncional.
O SDR pode ser reprogramado ou reconfigurado, de forma que diferentes formas de onda e operações de protocolo possam ser usadas carregando dinamicamente novas formas de onda e protocolos. Essas formas de onda e protocolos contêm uma variedade de partes diferentes, incluindo técnicas de modulação, segurança e características de desempenho definidas como parte da própria forma de onda no software.
Com o desenvolvimento das comunicações móveis, a partir do início dos anos 1990, o conceito de Software Radio (Software Radio) se popularizou. Devido à coexistência de vários padrões de comunicação digital sem fio, como GSM, CDMA-IS95, etc., cada padrão tem requisitos diferentes para seus telefones celulares, e telefones celulares de padrões diferentes não podem ser interconectados. Para resolver este problema, o programa de rádio de software propõe coletar todos os sinais de ar de 2 MHz a 2000 MHz para amostragem, quantização e conversão em sinais digitais para processamento de software. Em outras palavras, todos os sinais de comunicação sem fio que possam existir no ar são recebidos para processamento digital, de modo a se comunicarem com a estação base de qualquer padrão de comunicação sem fio. Em teoria, os telefones celulares que usam tecnologia de software de rádio são compatíveis com qualquer padrão de comunicação sem fio. Embora o software de rádio tenha boas perspectivas de aplicação em teoria, ele requer software de velocidade extremamente alta e recursos de processamento de hardware em aplicações práticas. Devido à limitação do nível de tecnologia de hardware, até hoje, o conceito de rádio de software puro não foi amplamente utilizado em produtos reais. No entanto, uma tecnologia de rádio definida por software baseada no conceito de rádio definido por software tem atraído cada vez mais atenção. Na reunião ITU-8F realizada em outubro de 2001, o rádio definido por software foi recomendado como a direção mais provável para o desenvolvimento de comunicações sem fio no futuro. O rádio definido por software é um sistema e arquitetura. Ele deve ter a capacidade de ser reprogramável e reconfigurável, de modo que o equipamento possa ser usado em vários padrões, várias bandas de frequência e atingir várias funções. Ele não só usará dispositivos programáveis para obter processamento de sinal digital em banda base, como também programará e reconstruirá os circuitos analógicos de radiofrequência e de frequência intermediária. Os requisitos atuais para funções de rádio definidas por software incluem: a capacidade de reprogramar e redefinir, a capacidade de fornecer e alterar serviços e a capacidade de oferecer suporte a vários recursos padrão e recursos de utilização de espectro inteligente e assim por diante. Deve-se notar que SDR não é uma tecnologia isolada, mas uma plataforma comum que pode ser usada para todas as tecnologias.
A diferença mais importante entre o rádio definido por software e o rádio definido por software é que o primeiro não requer que todos os sinais aéreos sem fio em toda a banda de frequência (2 MHz ～ 2000 MHz) sejam recebidos, mas por meio de configuração manual / busca automática, uma banda de frequência é uma banda de frequência. Descubra a banda de frequência e o sistema mais adequado para comunicação no ar atual. Como todos sabemos, devido a várias razões, o padrão IMT2000 ou 3G não formou um padrão unificado global como sua intenção original previa, mas formou WCDMA na Europa, cdma2000 na América do Norte e TD-SCDMA na China como representantes. Série de padrões. Um dos problemas causados por vários padrões diferentes são os problemas de roaming e compatibilidade de telefones celulares entre padrões de padrões diferentes. Além disso, considerando a transição suave do padrão 3G do padrão 2G existente, os telefones móveis 3G também devem suportar os protocolos GSM e CDMA-IS95. Se a tecnologia de rádio definida por software for usada, uma plataforma de software geral é usada, e a configuração manual / método de pesquisa automática é usado para trabalhar na possível faixa de frequência de trabalho e modo padrão por sua vez, e o sinal digital recebido é processado por um alvo esquema de processamento de software. Selecionar e pular para a faixa de frequência de trabalho mais adequada e padrão para comunicação pode atingir compatibilidade total com vários modos e suas vantagens serão evidentes. Obviamente, para atingir a meta de SDR, as pessoas ainda precisam enfrentar enormes desafios, incluindo arquitetura, banda larga programável, tecnologia de freqüência de rádio configurável e freqüência intermediária e assim por diante. Ao usar esquemas de rádio definidos por software para implementar diferentes padrões de comunicação sem fio, o padrão TD-SCDMA é mais fácil de combinar com esquemas de rádio definidos por software devido às suas características. Porque o TD-SCDMA é o único padrão que projeta explicitamente antenas inteligentes e tecnologia de modulação digital de alta velocidade no padrão e claramente usa tecnologia de software de rádio para implementá-la. Ao mesmo tempo, a tecnologia TD-SCDMA é relativamente conveniente para implementar com SDR. Em primeiro lugar, a largura de banda de cada banda de frequência no padrão TD-SCDMA é relativamente estreita e a quantidade de processamento de sinal não é muito grande. É fácil de implementar usando uma plataforma de software em vez de uma plataforma de hardware que requer uma velocidade de processamento muito alta. Portanto, é muito fácil transplantar para uma solução de rádio definida por software. , Não há necessidade de considerar como mudar de uma plataforma de hardware para uma plataforma de software. Em segundo lugar, no padrão TD-SCDMA, os sinais de uplink e downlink usam transmissão síncrona, de modo que esquemas de demodulação coerentes com esquemas de implementação relativamente simples podem ser usados durante a demodulação, em vez de demodulação incoerente complexa, o que também torna a capacidade de processamento de programação de software Down, fácil de alcançar
Rádio com software de código aberto
Rádio definido por software de código aberto (Gnuradio) ou Rádio definido por software de código aberto é um kit de ferramentas de software gratuito para aprender, construir e implantar sistemas de rádio definidos por software. Iniciado em 2001, Gnuradio é hoje um dos projetos oficiais do GNU. O filantropo John Gilmore iniciou e doou $ 320,000.00 (EUA) para Eric Blossom para construção e manutenção do código.
Gnuradio é um programa de processamento de sinal de rádio, que é distribuído sob os termos da GNU GPL. Seu objetivo é fornecer aos programadores de software comuns oportunidades de explorar as ondas eletromagnéticas e estimular o uso inteligente das ondas de radiofrequência.
Tal como acontece com a definição de todos os sistemas de rádio definidos por software, a reconfigurabilidade é sua função mais importante. Não é mais necessário comprar muitos equipamentos de transmissão e recepção, desde que um possa ser carregado com software de processamento de sinais (aqui: Gnuradio) equipamento geral. Embora defina apenas algumas funções de rádio limitadas no momento, desde que você entenda o mecanismo (algoritmo) do sistema de transmissão sem fio, você pode aceitá-lo em qualquer configuração.
Gnuradio originou-se do ramo do código Pspectra desenvolvido pela equipe de projeto SpectrumWare do Massachusetts Institute of Technology nos Estados Unidos. Foi completamente reescrito em 2004. Portanto, o Gnuradio de hoje não contém nenhum código do Pspectra original. Também vale a pena mencionar que Pspectra foi usado para criar o Vanu Software Radio comercial.
A Gnuradio desenvolveu o Universal Software Radio Peripheral (USRP), que é um ADC de 12 bits com 4 64 MS / s, 4 DACs de 14 bits a 128 MS / s e outras linhas de suporte, incluindo uma interface USB 2.0 de alta velocidade. O USRP pode lidar com frequências de sinal de até 16 MHz de largura. Algumas placas-filha de plug-in para transmissores e receptores podem cobrir a banda de frequência de 0 a 5.9 MHz. Foi desenvolvido pela Ettus.
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