שילוב גנרטורים עם Software Defined Radio (SDR) הוא טכניקה רבת עוצמה כי פותחה בדיקות מתקדמות, קילבציה ויכולות ניסויים בתדירות רדיו (RF) הנדסה.אם אתה מטפח המפגין עקרונות אלחוטיים, תורת מודולציה של סטודנט, או חוקר prototyping תקשורת מערכות, המשלב את הדיוק של אות מובנה עם גמישות של SDR מספק זיהוי מהיר, מערכת הפעלה מהירה של כלי פעולה, אשר מספק לי מערכת הפעלה מהירה.

הבנת גנרטורים ו-SDR Platforms

לפני צלילה לאינטגרציה, זה עוזר להבהיר מה כל מכשיר עושה ומדוע הם עובדים כל כך טוב ביחד.

תגית: Signal Generator

(גנרטור אותות) יוצר גלפורות חשמל מדויקות בתדרים מבוקרים, מגברי גלונים וסוגים מודולציה. גנרטורים מודרניים טווח מ גנרטורים פונקציונליים פשוטים (חטא נמוך, ריבוע, משולש) לגינרטורים RF אשר מ-Kilirke 3 עד עשרות יחידות של ג'יגהארנץ (RLT2) כוללים טווח תדר, פלט (בדרך כלל ב dBm), רעש, עיוות הרמוני, ואפקטיבי (Dvulation) ואפקטיביים של דגם CVDDR) הוא יעיל ביותר:

טלוויזיות Defined

(ב) מערכת תקשורת רדיו שבה מרכיבים אנלוגיים מסורתיים (מיקסרים, מסננים, דמודורים) מוחלפים עם עיבוד אותות דיגיטליים המבוצעים במחשב. מקלט SDR טיפוסי מורכב ממכשיר חזיתי, טווח אנלוגי לדיגיטלי (ADC), ותוכנה שמטפלת בהדגמה וניתוח של פלטפורמות SDR פופולריים כולל LTFLT-RIRDR1, 1R2Flow)

למה להרגיז אותם?

כאשר גנרטור אות מחובר ל- SDR, אתה יוצר ספסל מבחן המכיל את עצמו שבו אתה יכול:

  • ליצור אותות התייחסות ידועים עבור calibrating SDR תגובה רגישות.
  • אותות מודולים (באמצעות גנרטור עם יכולות מודולציה) ו ללכוד אותם עם ניתוח SDR עבור הדגמה.
  • סימפו את ההתערבות בעולם האמיתי או אותות חלשים לבדיקות ביצועי המקלט.
  • לחנך את התלמידים על ידי הצגת ההשפעות של פרמטרים של Modulation, פילטר רוחב פס, ורעש.
  • עיצובי אנטנה אימות על ידי האכלה טונס מבחן מדידה קיבל כוח.

מערכת יחסים סימביוטית זו הופכת את SDR פשוט לנתח אותות וקטורת והופך גנרטור אות לתוך כלי הוראה על הידיים.

דרושים ציוד ובחירת קריטריונים

בניית מערך אינטגרציה אמין תלויה בבחירת רכיבים תואמים.למטה היא רשימה יסודית עם המלצות.

תגית:

  • (FLT:0) כיסוי סיקור עקבי (FLT:1) - התאמת טווח ה- SDR שלך עבור RTL-SDR סטנדרטי (24 מהרץ -1.7 GHz), גנרטור המכסה לפחות את הלהקה הזאת הוא אידיאלי.
  • (ב) ,0Output power controlFLT:1 - היכולת להגדיר רמות נמוכות כמו -120 dBm מונעת עומסים רגישים של קלטות SDR.
  • (FLT:0) סוגים של מנדציה 1 (אם אתה רוצה לבדוק AM, FM, SSB או מצבים דיגיטליים (ASK, FSK, PSK), להבטיח שהגנרטור תומך בהם.
  • (FLT:0) synthe sizer דיוקFLT:1 - oscillators קריסטל תואמים טמפרטורה (TCXO) או או או צוללים מבוקר תנור (OCXO) להפחית את סחף התדר.

פלטפורמת SDR

  • (ב) ,0) ,9 , כמעט לכל ה-SDRs יש 50-ohm קלט. השתמש ב- 50-ohm אותות כדי למנוע אובדן לא מתאים.
  • (ב) ,0) ,BandwidthalthFLT:1 - רוחב פס Wider מאפשר ללכוד יותר של הספקטרום בבת אחת, שימושית עבור אותות פס רחב.
  • (FLT:0) טווח דינמיות (Dynamical Range) 1 - נמדד ב dB, טווח דינמי גבוה יותר פירושו ש- SDR יכול להתמודד עם אותות חזקים ללא עיוות ועדיין לראות חלשים.
  • (ב) ,0) ,Sampling RateFLT:1 - משפיע על רוחב הפס האות המקסימלי שניתן לתפוס עבור רוב הניסויים, 2 עד 10 MS / s הוא מספיק.

כבלים והתאמה

  • (FLT:0) כבלים קואקסיאליים 1FLT:1 - RG58 או LMR-240 עבור ריצות קצרות (תחת 3 מטרים) עבור תדרים מעל 1 GHz, לשקול קואקס חצי קשיח או כבלים באיכות גבוהה SMA.
  • (FLT:0)ConnectorsFLT:1 - SMA נפוץ על SDRs קומפקטי גנרטורים. BNC או N-type עבור ציוד מעבדה גדול יותר. השתמש בתאים רק אם יש צורך, כפי שכל מתאם מוסיף אובדן והשתקפות פוטנציאלית.
  • (הופנה מהדף LT:0) AttenuatorsFLT:1 - קבוע או משתנה (צעד) הם קריטיים להפחית אותות חזקים לרמות בטוחות. A 10 dB, 20 dB, ו 30 dB להגדיר מכסה את רוב הצרכים.

תוכנה Software

(הופנה מהדף [[1924]]]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]

תהליך אינטגרציה של שלב-בי-Step

הכינו את סביבת העבודה שלכם

עבודה על מזרון בטוח ESD ולהבטיח שכל המכשירים חולקים קרקע משותפת כדי למנוע זרמים משוטטים. Connectors צריך להיות נקי ולא מחוספס. Power off הן את מחולל האות ו- SDR לפני יצירת קשרים.

2.חבר את מחולל האות ל-SDR

השתמש בכבל SMA או BNC באיכות גבוהה כדי לחבר את הפלט RF של הגנרטור להזנת האנטנה של SDR.אם יש צורך, להוסיף אטמוטור ביניהם.עבור בדיקה ראשונה, השתמש במשחת 20 dB קבועה כדי להגן על ה- SDR. לכווץ את כל המחברים על ידי היד (שימוש במשכת מחרוזת torque עבור מתאם דיוק).

שם הסרטון: The Signal Generator

הפעל את הגנרטור וקבע את הדברים הבאים:

  • (ב) ,0) ,FrequencyFLT:1: בחר תדירות בטווח הכוונון של SDR, למשל, 100 MHz.
  • (ב) ,0) ,AmplitudeFLT:1: התחל נמוך - להגדיר כוח תפוקה ל -30 dBm (לאחר חיזוי כבל ואובדן העצמה).
  • (FLT:0)ModulationFLT:1: Off (CW נושאת) לבדיקה בסיסית, או לבחור AM ב 50% עומק עם טון 1 הרץ מודולציה עבור בדיקות Modulation.
  • (ב) ויקרא י"ד: "התייחסות פנימית ניתנת להשגה אלא אם כן אתה זקוק לסנכרון חיצוני.

4.הגדירו את תוכנת SDR

הפעל את היישום SDR שלך. בחר את ההתקן הנכון (למשל, RTL-SDR USB) הגדר את תדירות להתאים את הגנרטור (100 MHz) להתאים את שיעור הדגימה ל 2.0 MSPS עבור איזון טוב של רוחב פס ועומס CPU. הגדר את מצב הרווח:

  • (ב) מומלץ להימנע משליטה אוטומטית (AGC) עוטפת מדידות.
  • התחל עם רווח IF נמוך (למשל, 20 dB) ולהגדיל עד רצפת הרעש גלוי אך לא מחלחל.
  • אם משתמשים ב- RTL-SDR, ממוצע LNA מרוויח בסביבות 30 dB ו- Mixer להרוויח סביב 0 dB עובד עבור אותות בינוניים.

כוונו את תדירות המרכז בדיוק לתדירות הגנרטור.You צריך לראות ספייק חזק של נושא בתצוגת הספקטרום.

5. Analyze ו- Record the Signal

ברגע שהנושא מופיע, אתה יכול:

  • (ב) [ה]: [ה], [ה],] [ה], [ה],] [ה], [ה]], [ה],]]], [ה]ה''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
  • (ב) ,0) ,[[1924]]: "[[1924]]" ([[1924]]]], [[1924]]]]]] ו[[1924]], [[1924]]]]
  • (FLT:0) Record I/Q נתונים של I/QFLT:1; רוב תוכנות SDR יכולות להקליט דגימות IQ גולמי לקובץ.
  • (ב) ויקרא י"א: "התחילה" (ב)

המונחים: conigurations

שימוש ב Attenuators חיצוני ופילטרים

כאשר בוחנים דחייה הרמונית או טווח דינמי, להוסיף מסנן מפסג בין הגנרטור ו- SDR. לדוגמה, מסנן בגובה של 100 מהרץ נמוך מסלק את הנזק השני מהתפוקה של הגנרטור.שלב מאפשר שליטה ברמת דיוק לקומה של SDR.

מספר מכשירים

עבור מדידות קוהרנטיות (למשל, שני טון intermodulation), מסנכרן את תפוקה ההתייחסות של 10 MHz של הגנרטור ו- SDR (אם ל- SDR יש קלט התייחסות) זה מבטל את התדר בין מקורות.

2 ג'נרטור Interference Simulation

שילוב שני גנרטורים אותות באמצעות מקבץ התנגדות או פיצול כוח, ולאחר מכן להאכיל את האות המשולב לתוך SDR. זה מאפשר לך ללמוד התערבות ערוץ הסמוך, חסום, או מוצרי בידוד.

תדירות מדדי

גנרטורים אותות רבים תומכים בתדירות גורפת או רשימות.Pair זה עם תוכנת SDR אשר לוגות שיא mplitude לעומת תדירות כדי למדוד תגובה מסנן או אנטנה להחזיר אובדן (requires כיוון שני) כלים כגון FLT:0VNA תוכנה INDFLT:1 ניתן להתאים עם SDR ו גנרטור.

הפרקטיקה הטובה ביותר לתוצאות מבטיחות ויעילות

  • (ב) עיין: 0 (ב) תמיד לאמת חיבורים של ההרחבה 1 לפני הפעלת כוח, מחבר רופפים יכול לגרום אותות לסירוגין או נזק ציוד.
  • [01:0]הכוח המתאים לעצירת ה-SDR הוא רגיש, והוא עלול להיפגע לצמיתות על ידי אותות מעל +10 dB של התגברות על הקלט SDR.
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ :0) סביב כל מה שמבדיל בין כל הציוד לאוטובוס קרקעי משותף, להימנע מלוויות קרקע באמצעות קרקע חד-צדדית.
  • (FLT:0) ביצוע הגדרות התצורה של תצורה של תצורה של תצורה 1FLT:1 , תדירות שיא, רמת התפוקה, ערכי הרתולטור, הגדרות SDR רווח וגרסת תוכנה עבור כל מבחן.זה הופך את הניסויים לזמין.
  • (ב) ,0) ,100 ציוד מעלה (הראשונה) מאפשר גנרטורים אותות ו- SDRs לייצב לפחות 10 דקות לפני נטילת מדידות דיוק.
  • (FLT:0) Experiment with different Modulation ProgramssveFLT:1 , מעבר AM ו FM, נסה IQ מודולציה באמצעות גנרטור תומך בגלימות גל שרירותיות.

שימוש במקרים מעשיים לחינוך ומחקר

המונחים: Calibrating SDR SDR Sרגישות

ליצור אות קורות חיים של -80 dBm ב 100 MHz. להתאים את רווח SDR עד שהאות בבירור מעל הרעש (למשל, 10 dB SNR) להקליט את הגדרות הרווח. ולאחר מכן להפחית את רמת הגנרטור ב 10 שלבים dB וסימון שבו האות נעלם.זה בונה הבנה של רעש וסימן זיהוי מינימלי.

מעבדה 2: סיווג

השתמש במחולל אות גורף מ 80 MHz ל-120 MHz עם amplitude קבוע.חבר מסנן רצועת פס (למשל, 100 MHz SAW מסנן) בין גנרטור ו- SDR. Log the SDR קיבל כוח על פני תדירות כדי למיין את פס המעבר של המסנן ודחיית הנגד של פס עצירה.

מעבדה 3: ניתוח שינוי

ליצור אות AM עם עומק מודולציה 50% אודיו kHz 1 kHz. View את פסים מודולציה בספקטרום SDR. להרוס את אות AM ולהאזין לטון 1 kHz. לשנות את עומק המודולציה ולראות את ההשפעה על צד amplitude. הכירו את התוספת ( > 100%) ולבחון עיוות בסאונד התאושש.

מעבדה 4: תדירות ההויגות

אם הגנרטור שלך תומך בתדירות ההוספה (למשל, מצב רשימה שרירותי), תוכנית דפוס פשוט (כמו Bluetooth) ללכוד את הלהקה כולה עם SDR במצב פס רחב ודמיין את ההבזקים על מפל.זה מדגים יעילות ספקית והימנעות התנגשות.

בעיות נפוצות

אין אותות

  • בדוק חיבורים כבלים ו-Switch Continuion.
  • בדוק כי ה- SDR מוכר על ידי המחשב והמכשיר הנכון נבחר.
  • אישור הגנרטור הוא במצב CW ופלט הוא מופעל (לא לעמוד).
  • בדוק אם ממריץ פנימי בגנרטור מוגדר לערך גבוה מאוד (למשל, 40 dB).
  • ודא כי תדירות SDR מוגדר בדיוק לתדירות הגנרטור (המראה עשוי להופיע עקב סחף תדירות ההתייחסות).

אותות מטורפים או קליפפדים

  • להפחית את רמת הפלט של הגנרטור או להוסיף תנופה חיצונית.
  • באופן ידני מוריד את רווח ה- IF של SDR ו- LNA כדי למנוע משיכה של ADC.
  • חפשו אותות מעוררים (הרמוניה או אינטרמודציה) המצביעים על עומס יתר.

תדירות Drift

  • השתמש בתיקון התדר של SDR (PPM) אם ה- SDR משתמש בקובץ פנימי ללא התייחסות.
  • אפשרו לציוד להתחמם.
  • אם לשני המכשירים יש קלט הפניה 10 מהרץ, צור קשר עם מקור התייחסות משותף.

רצפה רעש

  • חסם את ה-SDR והכבלים מאלקטרוניקה הסמוכה (מפעילים אספקה, מחשבים).
  • השתמש באטוט נמוך בקלט SDR; התגברות מפחיתה את רצפת הרעש, כמו גם אות.
  • הגדר את שיעור דגימת ה- SDR למינימום הדרוש עבור האות שלך (קצב מדגם נמוך יותר מקטין רוחב פס רעש).

מסקנה

תוך שימתם של מחולל אותות עם תוכנה מוגדרת רדיו הופך ספסל מעבדה בסיסי לסביבה מבחן תכליתי עבור הנדסה תקשורת אלחוטית.עם בחירת ציוד זהיר, קשרים מתאימים ותצורה מתחשבת, אתה יכול לבצע הכל מניסויים מודולציה בסיסית כדי סינון מתקדם סימולציה סימולציה התערבות.הטכניקות המפורטות במאמר זה חלות על מערכת חינוך נמוכה ומעבדות מחקר מקצועיות.