pentru cei dintre noi ale căror interese se află în radio, întâlnirea primului nostru radio definit de software trebuie să fie în general un miracol. Iată un dispozitiv surprinzător de bază, în esență un mixer creativ și un set de convertoare analogice sau digitale sau digital-analogice, care pot importa toate părțile complexe și complicate ale unui radio standard la un computer , în care toate procesiuni de semnal se poate face folosind software.
Un mixer de cvadratură. Jugandi (domeniul public).
Când curiozitatea dvs. devine mai bună dintre voi și începeți să vă ocupați de funcționarea unui radio definit de software, veți întâlni ceva ce nu ați văzut înainte într-un radio standard. Există două mixere hrănite de două oscilatoare locale pe aceeași frecvență, dar cu o schimbare de fază de 90 de grade și într-un receptor Produsele mixerului rezultate sunt hrănite în două ADC-uri separate. Întâlniți scrisorile I și Q în legătură cu aceste două căi de semnal și vă întrebați ce înseamnă tot ceea ce înseamnă.
Ceea ce ați văzut este un mixer de cvadratură. Quadrature se referă la ceva matematic care implică un cerc de trimestru, în acest caz schimbarea de fază de 90 de grade între cele două oscilatoare locale. Această schimbare de fază de 90 de grade are proprietatea de a dezvălui nu numai informațiile de frecvență și amplitudine din semnalul pe care l-ați fi familiarizat de la un singur mixer într-un radio standard, dar și informațiile de fază din cadrul acesteia că cele două grade în afara fazei I (în fază) și q (Quadrature) Semnale componente conservă.
I și q Datele ca vederi laterale ale unei spirale. Mikael Q Kuisma, I / Q Date pentru manechine.
Există o cantitate semnificativă de matematică care trebuie digerată dacă doriți să ajungeți pe deplin în partea de jos a modului în care funcționează acest lucru, pentru care este probabil cel mai bine să direcționați curioși la o explicație mult mai lungă. Pentru o înțelegere rapidă, deși este mai bine să vă imaginați vederea amplitudinii valurilor sine a unui semnal pe care ați putea vedea pe un osciloscop ca doar o vedere laterală 2D a unui semnal care este de fapt o spirală 3D deoarece are și o componentă de fază. Dacă această vedere laterală a unei spirale a fost componenta I, atunci o vedere similară 2D a vârfului spiralului ar fi componenta dvs. Q, același semnal, dar cu o diferență de fază de 90 de grade. Din aceste două semnale I și Q pot fi reconstruite întregul semnal original, inclusiv relațiile sale complexe de fază, mai degrabă decât vederea de amplitudine 2D pe care ați putea vedea-o pe un osciloscop.
Producând o schimbare de fază de 90 de grade cu flip-flops.
Din fericire, acest lucru nu este unul dintre acele lucruri care există doar ca o bucată de teorie într-o carte de text, puteți construi cu ușurință un final de bază al receptorului SDR bazat pe diagrama mixerului de cvadratură de mai sus pe bancă. Dacă sunteți pregătit să restricționați lățimea de bandă a receptorului la cea a cartelei audio a computerului, adesea în gama de 50 kHz, puteți utiliza intrările audio stânga și ideale ca fiind I și Q, respectiv și rulați una dintre numeroasele aplicații SDR. Linrad este doar un exemplu.
În ceea ce privește hardware-ul, mixerele și filtrul de trecere joasă asociat pot fi foarte simple pentru a construi, de exemplu, puteți încerca să ridicați acest design utilizând un comutator analogic CMOS. Și deși ați putea să vă imaginați că crearea schimbării de fază de 90 de grade ar prezenta o problemă, de fapt, că și ea poate fi ușor făcută cu o pereche de flip-flops. Adăugați într-un oscilator de nivel logic și este posibil să faceți un software definit ca un capăt radio radio aproape în întregime din jetoane logice, cu excepția unui cuplu de op-amperi. Nu va face prea mult dincolo de frecvențele HF (Shortwave), dar chiar dacă îl folosiți doar pentru a vă uita la stațiile locale de difuzare, vă poate oferi în continuare o înțelegere a hardware-ului SDR.
Se pare adesea ca și cum SDR-urile sunt cutii magice negre înconjurate într-un nor de marketing Woo. Și, cu excepția recidoarelor populare de televiziune RTL, ele par să atragă un preț pentru a se potrivi cu hype-ul. Dar realitatea este că din perspectiva hardware-ului pot fi surprinzător de simple. De ce să nu izbucniți un panou de panică și să vă hackați împreună unul de bază!
Imaginea antetului: Bob K [CC0].