Думаю, тему стоит начать с того, что для вас ресивер? Это такая штука с кучей деталей, обязательно с катушками и регулировкой частоты.
Неважно, имеет ли ресивер цифровой дисплей, или просто ручку выбора частоты, или это ТВ-тюнер, расположенный в вашем компьютере и управляемый с компьютера.
Все они имеют общий принцип построения; казалось бы, невозможно придумать что-то новое.
Сейчас мы изменим ваше представление о приёмниках, о том, какими они были и какими стали, не слишком углубляясь в тонкости.
Посмотрите: представленные на рисунке приемники (№1 – профессиональный приемник связи, №2 – приемник, собранный с использованием новой технологии цифрового моделирования) равны по характеристикам; Кроме того, приемник №2 является еще и многофункциональным ИЗМЕРИТЕЛЬНЫМ прибором! (Конечно, для работы нового приемника требуется компьютер, но об этом позже.
) Как можно заменить профессиональный ресивер небольшой платкой, да еще с равными характеристиками? Казалось бы, невозможно! Так было до появления программно-определяемой радиосвязи (SDR), системы радиосвязи, которая использует программное обеспечение как для модуляции, так и для демодуляции радиосигналов.
SDR меняет приоритеты, и персональный компьютер становится ядром любительской радиостанции.
Начнем с названия новой технологии: SDR (Software Defined Radio).
В переводе на русский это означает «программно-определяемое (зависимое) радио».
Чем это радио "определяется" и от каких программ оно "зависит"? Сам принцип построения приёмника, состоящий из двух частей: небольшой схемной части и программного обеспечения, выглядит необычно.
Основная нагрузка ложится на программное обеспечение.
По сути, компьютер программно моделирует все узлы приемника.
И делает это максимально качественно.
Для аппаратной части на картинке остаются только первые три «квадрата»: коричневый, синий и красный, но они упрощены до предела.
Теперь даже питание можно получать от USB-порта компьютера.
На рисунке ниже показана схема простого SDR-приемника.
Итак, сигнал с антенны через фильтр (возможно, через ФНЧ) подается на быстродействующие переключатели.
От этих переключателей зависит очень многое, поэтому они должны быть хорошего качества (быстродействующие, низкое переходное и высокое сопротивление в закрытом состоянии и т. д.).
К ключевым выходам подключены два операционных усилителя.
К усилителям также предъявляются высокие требования.
Про гетеродин (синтезатор) писать нечего.
Используя стандартную микросхему синтезатора DDS (Direct Digital Synthesis) и делители со смещенными на 90 градусов выходными сигналами, вы сможете охватить тот диапазон, который вам нужен.
Вот и весь приемник, в самом простом виде.
Для сравнения ниже представлена структурная схема современного приёмника.
Итак, вернемся к рассмотрению цифрового SDR-приемника, рис.
1. С выхода операционных усилителей сигнал передается на левый и правый каналы звуковой карты.
Остальное программа делает: обрабатывает сигнал, переставляет приемник по диапазону (используется управляемый DDS), моделирует необходимые фильтры (причем с такими характеристиками, которые невозможно получить аппаратно), моделирует работу АРУ (гораздо лучше чем в «настоящем» приемнике), имеет панорамный индикатор, отображающий спектрограмму (которая показывает ситуацию в эфире), измеряет уровни сигнала и многое-многое другое.
То есть, используя цифровую обработку сигнала, мы можем реализовать то, что нам хочется, а также корректировать параметры в широком диапазоне.
Технология SDR предлагает панораму; при этом оператор имеет доступ к визуальному наблюдению в реальном времени на мониторе компьютера сигналов в полосе частот, определяемой частотой дискретизации звуковой карты (48, 96 или 192 кГц), а также возможность улучшения функциональность SDR-приемника за счет улучшения программного обеспечения.
Представьте, что вам больше не нужно каждый раз покупать новое устройство – достаточно просто скачать и обновить программу.
Вот как примерно выглядит интерфейс приемника SDR; глядя на картинку, можно представить, какой мощный функционал заложен в эту технологию.
Впечатляет, не так ли? Особенно если понимать, для чего нужны все эти кнопки ;) 
Помимо мониторинга с очень хорошей четкостью, программы управления SDR позволяют осуществлять качественную запись принимаемого сигнала и ретранслировать его корреспонденту, записывать состояние эфира в полосе частот и в дальнейшем воспроизводить его, выбирать любая полоса пропускания фильтра от 10 Гц до 20 кГц с хорошим наклоном спада, а также любые режимы работы.
Кроме того, приемник SDR является еще и анализатором спектра, позволяющим оператору комплексно оценивать сигналы принимаемых радиостанций.
Технология SDR может дать особые перспективы тем, кто работает на УКВ-диапазонах.
Подключив к трансиверу SDR УКВ-трансвертер, появляется возможность контролировать наличие и активность радиостанций в достаточно широком диапазоне частот.
Заключение
Нельзя сказать, что технология Software Defined Radio нова, поскольку военные уже давно используют ее в своей технике.С коммерческой точки зрения технологию можно считать достаточно молодой и быстро развивающейся.
Компоненты для цифровой обработки сигналов, аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования совершенствуются и дешевеют с каждым днем, что постоянно приближает технологию SDR к массам.
Как показала эта статья, сложность конструкции традиционных приемников значительно выше, чем у SDR, не говоря уже о том, что первым не хватает гибкости, которая так необходима в сегодняшней быстро меняющейся среде стандартов.
Поэтому полный переход к архитектуре SDR неизбежен; это только вопрос времени.
При написании данного текста использовалось несколько источников.
Подробнее о технологии можно прочитать здесь.
offline.computerra.ru/2007/685/318163 А тем, кто хочет попробовать управлять и принимать трансляции с таким ресивером, не отходя от компьютера, предлагаю посетить эту ссылку.
http://websdr.ewi.utwente.nl:8901/ .
Для работы необходима JRE (Java Runtime Environment) и канал не ниже 512 кбит/с.
Мне удалось принять радиолюбителей из России и СНГ.
Сам ресивер находится в Нидерландах и обеспечивает доступ такому количеству пользователей, сколько позволяет исходящий канал.
Вся обработка сигнала происходит на вашем компьютере.
Теги: #sdr #радио #радиооборудование #радиооборудование #приемник #Чулан
-
Будущее Портативных Планшетов
19 Oct, 24 -
Свободные Радикалы
19 Oct, 24 -
Субстики №35
19 Oct, 24 -
На 5000 Страницах Бумаги
19 Oct, 24
