Seminario sobre Software-Defined Radio: Algo más que Radi

28 

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Texto completo

(1)

Seminario sobre Software-Defined Radio: Algo

m ´as que Radio

Ing. Marcelo Doallo - Ing. Jorge Rodriguez Mallo

(2)

Por qu ´e un seminario sobre Software-Defined Radio

Actualidad.

Variedad de conceptos que involucra

Incorporaci ´on prevista en el programa anal´ıtico de SC. Compartir las primeras experiencias de Software Defined Radio (SDR) y GNU Radio en una c ´atedra de Sistemas de Comunicaciones.

(3)

Temas a tratar aqu´ı

Esta presentaci ´on intentar ´a abordar los siguientes temas: Descripci ´on funcional de un SDR

Descripci ´on de un caso de SDR

Descripci ´on funcional de SDRSTICK+BeMicroSDK+GNU Radio

Otras utilidades de GNU Radio Temas para avanzar

(4)
(5)
(6)
(7)
(8)

Descripci ´on de un caso de SDR

UDPSDR-HF1

Placa de adquisici ´on de datos BeMicroSDK

Procesamiento digital de los datos para su posterior tratamiento en la PC

GNU Radio

Procesamiento digital de los datos en banda base en la PC Es GNU

(9)

UDPSDR-HF1

UDPSDR-HF1 SDRstick from Zephyr Engineering, Inc Linear Tech LTC2249 14-bit, 80MSPS ADC On-board LTC6409 20dB LNA and LPF 30 MHz anti-aliasing LPF

LTC2641 12-bit Audio DAC and headphone amplifier for receiver audio output

Power requirements: USB powered (5VDC@400mA, including BeMicroSDK)

Compatible with PowerSDR, Kiss Konsole, HDSDR, SDR# software

GNU Radio source block available now

(10)
(11)
(12)

BeMicroSDK

Kit de desarrollo de Altera.

22K Logic Element Cyclone IV device EP4CE22F17C7N Onboard Micron Mobile DDR memory

MicroSD flash cage Ethernet

8 Led’s

(13)

GNU Radio

Radio GNU es un conjunto de herramientas de desarrollo de software libre y de c ´odigo abierto que proporciona bloques de procesamiento de se ˜nales para implementar radios definidas por software.

Se puede utilizar con hardware externo de RF f ´acilmente disponible de bajo costo, o sin hardware en un entorno de simulaci ´on.

Es utilizado por acad ´emicos para la investigaci ´on de

comunicaciones inal ´ambricas y sistemas de radio en el mundo real.

(14)

Tipos de bloques en GNU Radio

Fuente Sumidero Procesadores

Declaraci ´on de variables del sistema

(15)

Tipos de datos en GNU Radio

Complex Float Integer Short

IShort (Short Complex) Vector

Char

(16)

SDRSTICK + BeMicroSDK + GNU Radio

Las 80 millones de muestras por segundo (MS/s) del

SDRSTCIK, cada una de 14 bits, recuperan el espectro de 0 a 30 MHz.

Las muestras son tratadas por la FPGA del BeMicroSDK para reducir la tasa de transferencia hacia la aplicaci ´on (Digital Down Conversion)

La tasa de transferencia hacia la PC es de 384 KS/s o 1.25 MS/s, siendo estas muestras complejas.

Entonces la PC dispondr ´a de una porci ´on del espectro, de 384 KHz o 1.25 MHz, comprendida entre 0 y 30 MHz.

(17)

SDRSTICK + BeMicroSDK + GNU Radio (2)

El BeMicroSDK se comunica con la aplicaci ´on en la PC (por ejemplo GNU Radio) utilizando el puerto Ethernet/IP, por medio de un canal de ´ordenes en el puerto UDP 8000.

Ambos dispositivos (SDRSTICK y BeMicroSDK) se alimentan por el puerto USB.

Las ´ordenes pueden ser: RUN, STOP, FRECUENCIA, ANCHO de BANDA, entre otras.

Tanto las ´ordenes como el tratamiento del flujo de datos son f ´aciles de implementar, por ejemplo lenguaje C, python (GNU Radio).

(18)

SDRSTICK + BeMicroSDK + GNU Radio (3)

La puesta a punto del conjunto requiri ´o: Compilar GNU Radio.

Bajar el firmware (archivos .flash) al kit BeMicroSDK, provistos por el desarrollador de SDRSTICK bajo la modalidad “Licensed IP”.

Compilar el Bloque de SDRSTICK en GNU Radio, los fuentes son provistos por el desarrollador de SDRSTICK El sistema operativo es Linux/Debian estable.

(19)

Avances hay al momento

Recepci ´on de AM (desde el Generador de RF o Broadcasting) y Analizador de espectro

Recepci ´on de LSB

Recepci ´on de FM (desde el Generador de RF o Broadcasting previo Analog down convertion) Captura de espectro

(20)

Avances sobre GNU Radio exclusivamente

Simulaci ´on de recepci ´on de Broadcasting de AM (demo am.grc)

Simulaci ´on de recepci ´on de LSB (demo lsb.grc) Simulaci ´on de LPF con frecuencia de corte variable (pasabajos.grc)

Simulaci ´on de se ˜nal de DSB-SC (demo dsb.grc) Simulaci ´on de recepci ´on de Broadcasting de FM (demo fm rx.grc)

(21)

USRP-2920

Frecuencias: 50 MHz to 2.2 GHz

Ancho de banda de transmisi ´on: hasta 40 MHz Potencia: 15 dBm - 20 dBm

Software de uso: NI LabVIEW

TX Output Power: 0 dB - 31 dB (¿dBm?)

Instantaneous Real-Time: 20MHz (16 bits samples) Bandwidth: 40MHz (8 bit-samples)

(22)
(23)

USRP E100

Operate from DC to 6 GHz Software: GNU-Radio

720 MHz OMAP3 (ARM Cortex-A8 processor & TI C64x+ DSP)

FPGA: Xilinx Spartan XC3SD1800A

8 MHz Instantaneous bandwidth de streaming (16 bits mode)

16 MHz Instantaneous bandwidth de streaming (8 bits mode)

(24)

WARP v3

Xilinx Virtex-6 LX240T FPGA

2 programmable RF interfaces, each with:

2.4/5GHz transceiver (40MHz RF bandwidth) 12-bit 170 MSps DACs

12-bit 100 MSps ADCs

(25)

SDRSTCIK

UDPSDR-TX2 Bandwidth: 200 KHz - 55 MHz Power: 27 dBm 14-bit@210 MSps DAC UDPSDR-HF2 Bandwidth: 100 KHz - 55 MHz LTC6400 20 dB LNA 16-bit@122.88 MSps ADC

Software: GNU Radio Precio: U$S 900

(26)

Informaci ´on ´util

http://www.sdrstick.com/ RTL2832 (http://www.rtl-sdr.com/) http://www.ettus.com/home http://gnuradio.org/redmine/projects/gnuradio/wiki/Hardware http://www.websdr.org

(27)

Proyecto de investigaci ´on y desarrollo

Objetivos del proyecto:

Analizar en profundidad al menos dos SDR’s Desarrollar software para estos SDR’s

Analizar ventajas y desventajas de implementar sistemas de comunicaciones con SDR’s

Analizar la factibilidad de realizar un SDR en la UTN Desarrollar ensayos did ´acticos de modulaci ´on de se ˜nales digitales con se ˜nales pasabandas modernas utilizando un SDR

(28)

Cr´ıticas, aportes, sugerencias

Cr´ıticas, aportes, sugerencias, son todas bienvenidas a la siguiente direcci ´on de correo electr ´onico:

m.doallo@frba.utn.edu.ar Muchas Gracias.

Figure

Actualización...

Referencias

Actualización...

Related subjects :