Oprogramowanie definiowane radio (SDR) jest jedną z najważniejszych zmian w dziedzinie komunikacji bezprzewodowej.natomiast SDR jest inny, ponieważ przenosi większość pracy przetwarzania do domeny cyfrowej. Zastępując funkcjonalność oprogramowania algorytmami sterowanymi oprogramowaniem, SDR zyskał niezrównaną elastyczność, umożliwiając projektantom ulepszanie funkcjonalności, dostosowanie się do nowych protokołów,i przedłużyć cykle życia systemu bez konieczności przeprojektowania sprzętu.
Ta zdolność szybkiej rekonfiguracji sprawia, że SDR jest niezbędny w szerokim zakresie zastosowań, od systemów obronnych i lotniczych po infrastrukturę 5G, łączność satelitarną,i elektronicznego sprzętu badawczego.
Jakie są różnice między SDR a tradycyjnymi systemami radiowymi
W tradycyjnych odbiornikach RF większość pracy wykonywana jest przez komponenty analogowe: mikser przekształca sygnał wejściowy, filtr kształtuje widmo,i modulator lub demodulator odzyskuje informacjeTen łańcuch symulacyjny jest niestabilny i podatny na hałas, wymagając przeprojektowania dla każdego nowego pasma częstotliwości lub normy.
W przeciwieństwie do tego, SDR minimalizuje analogowy front-end do minimum - zazwyczaj tylko antenę i podstawowe obwody RF front-end (rysunek 1).Po zdigitalizowaniu wejściowej formy fali przez konwerter analogowo-cyfrowy (ADC)Modulacja, demodulacja, filtrowanie kanałów, korekcja błędów i dekodowanie są wykonywane cyfrowo.konwerter cyfrowo-analogowy (DAC) konwertuje przetwarzane dane z powrotem do sygnału RF, który jest również kontrolowany przez programy programowe.
Podstawowy obraz procesu SDR
Rysunek 1: Podstawowy proces SDR (źródło zdjęcia: iWave Global)
Ta transformacja daje ogromną elastyczność: ten sam bezprzewodowy sprzęt może wspierać Wi-Fi dzisiaj, pasma częstotliwości 5G jutro,i zabezpieczyć komunikację taktyczną pojutrze - wszystko tylko dzięki aktualizacjom oprogramowania.
RFSoC: Idealna platforma dla SDR
Budowa wysokiej wydajności SDR wymaga ultra szybkich konwerterów, potężnych struktur przetwarzania i kanałów danych o niskim opóźnieniu.ZynqTM UltraScale+TM AMD Seria RFSoC spełnia te wymagania poprzez integrację następujących urządzeń:
Wielogigabitne pobieranie próbek RF-ADC i RF-DAC
Urządzenie logiczne programowalne FPGA do DSP w czasie rzeczywistym
Wbudowany ramię do sterowania oprogramowaniem ® procesor
Duża szybkość pamięci i interfejs nadajnika
RFSoC integruje wiele dyskretnych urządzeń wcześniej wymaganych w jednym urządzeniu, znacznie upraszczając projektowanie płyt obwodowych.i poprawia integralność sygnałuW przypadku zastosowań RF w czasie rzeczywistym, które wymagają niezwykle wysokiej dokładności i wydajności, RFSoC może zapewnić rozwiązanie na jednym chipie o bardzo niskiej opóźnieniu i ścisłej synchronizacji.
Moc bezpośredniego pobierania próbek RF
Jedną z decydujących zalet RFSoC jest jego zdolność do obsługi wielu wskaźników pobierania próbek GSPS.zarówno bez zależności od pośrednich etapów konwersji do dolnego.
Umożliwia to budowę "prawie w pełni cyfrowego" stoiska radiowego, w którym standardy takie jak 2,4 GHz Wi-Fi, 5G nowe radia około 3,5 GHz i częstotliwości komórkowe od 800 MHz do 1.8 GHz można bezpośrednio zdigitalizować i przetworzyćW przeciwieństwie do tego wiele istniejących platform SDR jest ograniczonych do częstotliwości pobierania próbek zaledwie kilkudziesięciu lub setek MHz, dzięki czemu polegają na analogowych mikserze do przesunięcia sygnału do częstotliwości pośrednich.