SDR (Software DefiniTIon Radio), "Software DefiniTIon Radio" est une technologie de communication de diffusion radio basée sur un protocole de communication sans fil défini par logiciel au lieu d'une implémentation câblée. En d'autres termes, les bandes de fréquences, les protocoles et les fonctions d'interface radio peuvent être mis à niveau via des téléchargements et des mises à jour de logiciels sans remplacer complètement le matériel. SDR fournit des solutions efficaces et sûres au problème de la construction de dispositifs de communication sans fil multimodes, multifréquences et multifonctions.
Le SDR peut être reprogrammé ou reconfiguré, de sorte que différentes formes d'onde et opérations de protocole puissent être utilisées en chargeant dynamiquement de nouvelles formes d'onde et protocoles. Ces formes d'onde et protocoles contiennent une variété de parties différentes, y compris des techniques de modulation, des caractéristiques de sécurité et de performance définies dans le cadre de la forme d'onde elle-même dans le logiciel.
Avec le développement des communications mobiles, à partir du début des années 1990, le concept de Software Radio (Software Radio) est devenu populaire. En raison de la coexistence de plusieurs normes de communication sans fil numériques, telles que GSM, CDMA-IS95, etc., chaque norme a des exigences différentes pour ses téléphones mobiles, et les téléphones mobiles de différentes normes ne peuvent pas être interconnectés. Afin de résoudre ce problème, le programme radio logiciel propose de collecter tous les signaux aériens de 2MHz à 2000MHz pour l'échantillonnage, la quantification et la conversion en signaux numériques pour le traitement logiciel. En d'autres termes, tous les signaux de communication sans fil pouvant exister dans l'air sont reçus pour un traitement numérique, de manière à communiquer avec la station de base de tout standard de communication sans fil. En théorie, les téléphones mobiles utilisant la technologie radio logicielle sont compatibles avec n'importe quelle norme de communication sans fil. Bien que la radio logicielle ait de bonnes perspectives d'application en théorie, elle nécessite des capacités de traitement logiciel et matériel extrêmement rapides dans les applications pratiques. En raison de la limitation du niveau de technologie matérielle, jusqu'à aujourd'hui, le concept de radio logicielle pure n'a pas été largement utilisé dans les produits réels. Cependant, une technologie radio définie par logiciel basée sur le concept de radio définie par logiciel a attiré de plus en plus d'attention. Lors de la réunion de l'UIT-8F tenue en octobre 2001, la radio définie par logiciel a été recommandée comme la direction la plus probable pour le développement des communications sans fil à l'avenir. La radio définie par logiciel est un système et une architecture. Il doit avoir la capacité d'être reprogrammable et reconfigurable, de sorte que l'équipement puisse être utilisé dans plusieurs normes, plusieurs bandes de fréquences et réaliser plusieurs fonctions. Il n'utilisera pas seulement des dispositifs programmables pour réaliser le traitement du signal numérique en bande de base, il programmera et reconstruira également les circuits analogiques de radiofréquence et de fréquence intermédiaire. Les exigences actuelles pour les fonctions radio définies par logiciel incluent : la capacité de reprogrammer et de réinitialiser, la capacité de fournir et de modifier des services, et la capacité de prendre en charge plusieurs capacités standard et des capacités d'utilisation intelligente du spectre, etc. Il est à noter que le SDR n'est pas une technologie isolée, mais une plateforme commune qui peut être utilisée pour toutes les technologies.
La différence la plus importante entre la radio définie par logiciel et la radio définie par logiciel est que la première ne nécessite pas la réception de tous les signaux sans fil aéroportés dans la bande de fréquence complète (2MHz～2000MHz), mais via une configuration manuelle/recherche automatique, une bande de fréquence est une bande de fréquence. Découvrez la bande de fréquence et le système les plus appropriés pour la communication dans l'air actuel. Comme nous le savons tous, pour diverses raisons, la norme IMT2000 ou 3G n'a pas formé une norme unifiée mondiale comme son intention initiale l'envisageait, mais a formé WCDMA en Europe, cdma2000 en Amérique du Nord et TD-SCDMA en Chine en tant que représentants. Série de normes. L'un des problèmes engendrés par plusieurs normes différentes est l'itinérance et les problèmes de compatibilité des téléphones mobiles entre les différentes normes standard. En outre, compte tenu de la transition en douceur de la norme 3G à partir de la norme 2G existante, les téléphones mobiles 3G devraient également prendre en charge les protocoles GSM et CDMA-IS95. Si la technologie radio définie par logiciel est utilisée, une plate-forme logicielle générale est utilisée, et la méthode de configuration manuelle/de recherche automatique est utilisée pour travailler dans la bande de fréquence de travail possible et le mode standard à son tour, et le signal numérique reçu est traité par un schéma de traitement logiciel. La sélection et le passage à la bande de fréquence de travail et à la norme de communication les plus appropriées peuvent atteindre une compatibilité totale avec divers modes, et ses avantages seront évidents. Bien sûr, pour atteindre l'objectif du SDR, les gens doivent encore faire face à d'énormes défis, notamment l'architecture, la technologie de fréquence radio et de fréquence intermédiaire programmable et configurable à large bande, etc. Lors de l'utilisation de schémas radio définis par logiciel pour mettre en œuvre différentes normes de communication sans fil, la norme TD-SCDMA est plus facile à combiner avec des schémas radio définis par logiciel en raison de ses caractéristiques. Parce que TD-SCDMA est la seule norme qui conçoit explicitement des antennes intelligentes et une technologie de modulation numérique à grande vitesse dans la norme, et utilise clairement la technologie radio logicielle pour la mettre en œuvre. Dans le même temps, la technologie TD-SCDMA est relativement pratique à mettre en œuvre avec le SDR. Tout d'abord, la bande passante de chaque bande de fréquence dans la norme TD-SCDMA est relativement étroite et la quantité de traitement du signal n'est pas très importante. Il est facile à mettre en œuvre en utilisant une plateforme logicielle au lieu d'une plateforme matérielle qui nécessite une vitesse de traitement très élevée. Par conséquent, il est très facile de procéder à une transplantation vers une solution radio définie par logiciel. , Pas besoin de se demander comment passer d'une plate-forme matérielle à une plate-forme logicielle. Deuxièmement, dans la norme TD-SCDMA, les signaux de liaison montante et descendante utilisent une transmission synchrone, de sorte que des schémas de démodulation cohérents avec des schémas de mise en réaliser
Logiciel Open Source Radio
Open Source Software Defined Radio (Gnuradio) ou Open Source Software Defined Radio est une boîte à outils logicielle gratuite pour l'apprentissage, la création et le déploiement de systèmes radio définis par logiciel. Initié en 2001, Gnuradio est aujourd'hui l'un des projets officiels de GNU. Le philanthrope John Gilmore a initié et fait don de 320,000.00 XNUMX $ (US) à Eric Blossom pour la construction et la maintenance du code.
Gnuradio est un programme de traitement des signaux radio, qui est distribué sous les termes de la GNU GPL. Son objectif est de fournir aux programmeurs de logiciels ordinaires des opportunités d'explorer les ondes électromagnétiques et de stimuler leur utilisation intelligente des ondes radiofréquences.
Comme pour la définition de tous les systèmes radio définis par logiciel, la reconfigurabilité est sa fonction la plus importante. Plus besoin d'acheter beaucoup d'équipements d'émission et de réception, tant que l'on peut être chargé avec un logiciel de traitement du signal (ici : Gnuradio) d'équipement général. Bien qu'il ne définisse actuellement que quelques fonctions radio limitées, tant que vous comprenez le mécanisme (l'algorithme) du système de transmission sans fil, vous pouvez l'accepter dans n'importe quelle configuration.
Gnuradio est issu de la branche du code Pspectra développée par l'équipe du projet SpectrumWare du Massachusetts Institute of Technology aux États-Unis. Il a été complètement réécrit en 2004. Ainsi, Gnuradio d'aujourd'hui ne contient aucun code du Pspectra original. Il convient également de mentionner que Pspectra a été utilisé pour créer la radio commerciale Vanu Software.
Gnuradio a développé l'Universal Software Radio Peripheral (USRP), qui est un ADC 12 bits avec 4 64 MS/s, 4 DAC 14 bits à 128 MS/s, et d'autres lignes de support, y compris une interface USB 2.0 haut débit. L'USRP peut gérer des fréquences de signal jusqu'à 16 MHz de large. Certaines cartes filles enfichables pour émetteurs et récepteurs peuvent couvrir la bande de fréquence 0 à 5.9 MHz. Il a été développé par Ettus.
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