Yazılım tanımlı radyo (SDR), kablosuz iletişim alanındaki en önemli değişikliklerden biridir. Geleneksel radyo filtreleme, karıştırma ve modülasyon için sabit analog devrelere dayanır.SDR farklıdır çünkü işlem işinin çoğunu dijital alana kaydırır.Donanım odaklı işlevselliği yazılım odaklı algoritmalarla değiştirerek, SDR benzersiz esneklik kazandı ve tasarımcıların işlevselliği yükseltmelerine, yeni protokollere uyum sağlamalarına,ve donanım yeniden tasarlama ihtiyacı olmadan sistem yaşam döngülerini uzatmak.
Bu hızlı yeniden yapılandırma yeteneği, SDR'yi savunma sistemlerinden ve havacılık alanından 5G altyapısına, uydu iletişimine,ve elektronik test ekipmanları.
SDR ile geleneksel radyo sistemleri arasındaki farklar nelerdir?
Geleneksel RF alıcılarda, işin çoğu analog bileşenler tarafından yapılır: karıştırıcı giriş sinyalini aşağıya dönüştürür, filtre spektrumun şeklini oluşturur,ve modülatör veya demodülatör bilgiyi geri alırBu simülasyon zinciri esnek değildir ve gürültüye duyarlıdır, bu nedenle her yeni frekans bandı veya standardı için yeniden tasarlanmalıdır.
Buna karşılık, SDR, analog ön uçları asgari seviyeye indirir - tipik olarak sadece anten ve temel RF ön uç devreleri (Şekil 1).Giriş dalga biçimi bir analog-dijital dönüştürücü (ADC) tarafından dijitalleştirildikten sonraModülasyon, demodülasyon, kanal filtreleme, hata düzeltme ve kod çözme tümü dijital olarak gerçekleştirilir.Dijital analog dönüştürücü (DAC), işlenmiş verileri RF sinyali haline dönüştürür., aynı zamanda yazılım rutinleri tarafından kontrol edilir.
Temel SDR Süreci Resimi
Şekil 1: Temel SDR süreci.
Bu dönüşüm muazzam bir esneklik yaratıyor: Aynı kablosuz donanım bugün Wi-Fi'yi, yarın 5G frekans bantlarını destekleyebilir,Ve günden sonra güvenli taktik iletişim - hepsi sadece yazılım güncellemeleri ile.
RFSoC: SDR için ideal platform
Yüksek performanslı SDR'lerin oluşturulması son derece hızlı dönüştürücüler, güçlü işlem yapıları ve düşük gecikme veri kanalları gerektirir.AMD'nin Zynq TM UltraScale + TM RFSoC serisi aşağıdaki cihazları entegre ederek bu gereksinimleri karşılar::
RF-ADC ve RF-DAC ile çok gigabit örnekleme
Gerçek zamanlı DSP için FPGA programlanabilir mantık aygıtı
Yazılım kontrolü için gömülü kol ® işlemci
Yüksek hızlı bellek ve alıcı arayüzü
RFSoC, daha önce tek bir cihaza ihtiyaç duyulan birden fazla ayrı cihazı entegre ederek devre kartı tasarımını büyük ölçüde basitleştirir.ve sinyal bütünlüğünü iyileştirirÇok yüksek zamanlama doğruluğu ve performansı gerektiren gerçek zamanlı RF uygulamaları için RFSoC, ultra düşük gecikme ve sıkı senkronizasyon ile tek çipli bir çözüm sağlayabilir.
Doğrudan RF örnekleme gücü
RFSoC'nin belirleyici avantajlarından biri, birden fazla GSPS örnekleme oranını destekleme yeteneğidir.İkisi de ara aşağı dönüşüm aşamalarına güvenmeden.
Bu, 2,4 GHz Wi-Fi, 3,5 GHz civarında 5G yeni radyolar ve 800 MHz'den 1 MHz'ye kadar hücresel frekanslar gibi standartların yer aldığı "neredeyse tamamen dijital" bir radyo rafı inşa etmeyi mümkün kılar.8 GHz'in hepsi doğrudan dijitalleştirilebilir ve işlenebilir.Buna karşılık, mevcut birçok SDR platformu sadece birkaç on veya yüz MHz'lik örnekleme oranları ile sınırlıdır, bu nedenle sinyali ara frekanslara indirmek için analog karıştırıcılara dayanmaktadır.