dla tych z nas, których interesy leżą w radiu, napotkania naszego pierwszego oprogramowania zdefiniowane radio potrzebne na ogół wydawał się cudu. Oto zaskakująco podstawowe urządzenie, zasadniczo twórcza mikser i zestaw konwerterów analogowych do cyfrowych lub cyfrowych do analogowych, które mogą importować wszystkie złożone i trudne do konfiguracji części standardowego radia do komputera , W którym wszystkie procesja sygnału można wykonać za pomocą oprogramowania.
Mikser kwadratury. Jugandi (domena publiczna).
Kiedy twoja ciekawość staje się lepsza z was i zaczniesz jednak rówieśnikować na działanie radia zdefiniowanego oprogramowania, napotkasz coś, czego nie widziałeś wcześniej w standardowym radiu. Istnieją dwa miksery podawane przez dwóch lokalnych oscylatorów na tej samej częstotliwości, ale z przesunięciem fazy 90 stopni, aw odbiorniku otrzymane produkty mieszalników są podawane do dwóch oddzielnych ADC. Spotkasz litery I i Q w stosunku do tych dwóch ścieżek sygnałowych i zastanawiaj się, co na ziemi wszystko oznacza.
Właśnie widziałeś, jest mikser kwadrówki. Quadrature odnosi się do wszystkiego matematycznego, który obejmuje ćwierć kręgu, w tym przypadku przesunięcie fazy 90 stopni między dwoma lokalnymi oscylatorami. Ten 90 stopni przesunięcie fazy ma właściwość ujawniania nie tylko częstotliwości i informacji amplitudy w sygnale, który byłby zaznajomiony z pojedynczego miksera w standardowym radiu, ale także informacje o fazie, że dwa 90 stopni z fazy I (w fazie) i Q (Quadratrore) Sygnały składowe zachowują.
I i Q Dane jako widoki boczne spirali. Mikael Q Kuisma, I / Q Dane do manekinów.
Istnieje znaczna ilość matematyki, aby strawić, jeśli chcesz w pełni dostać się na dno, w jaki sposób to działa, dla których prawdopodobnie najlepiej kierować ciekawą do znacznie więcej długiego wyjaśnienia. Aby uzyskać szybkie zrozumienie, choć najlepiej wyobrazić sobie widok amplitudy sine fali sygnału, który można zobaczyć na oscyloskopie jako jedynie widoku bocznego 2D sygnału, który jest w rzeczywistości spirala 3D, ponieważ ma również składnik fazowy. Jeśli ten widok z boku spirali był komponentem I, podobny widok 2D na szczyt spirali byłby komponentem Q, tym samym sygnałem, ale z różnicą fazy 90 stopni. Z tych dwóch sygnałów I i Q można zrekonstruować cały oryginalny sygnał, w tym jego złożone relacje fazowe, a nie po prostu widoku amplitudy 2D, którą można zobaczyć na oscyloskopie.
Wytwarzanie przesunięcia fazy 90 stopni z klapkami.
Na szczęście nie jest to jedna z tych rzeczy, które istnieje tylko jako teorię w książce tekstowej, możesz łatwo zbudować podstawowy przedni koniec odbiornika SDR na podstawie Schematu miksera kwadratury powyżej na ławce. Jeśli jesteś przygotowany do ograniczenia przepustowości odbiornika do karty audio komputera, często w zakresie 50 kHz można użyć lewej i idealnych wejść audio jako I i Q odpowiednio i uruchomić jedną z wielu aplikacji SDR. Linad to tylko jeden przykład.
Jeśli chodzi o sprzęt, miksery i powiązany filtr niski pass może być bardzo prosty, aby zbudować, na przykład możesz spróbować podnosić ten projekt za pomocą przełącznika analogowego CMOS. I choć możesz sobie wyobrazić, że utworzenie przesunięcia fazy 90 stopni przedstawi problem, w rzeczywistości, że również można łatwo zrobić z parą klapek. Dodaj na poziomie logicznym Oscylator i jest to wówczas możliwe, aby utworzyć oprogramowanie zdefiniowane przezroczystego radio z przodu prawie całkowicie z frytek logicznych, oszczędzaj dla kilku op-amperów. Nie zrobi to zbytnio poza częstotliwościami HF (ShortWave), ale nawet jeśli używasz go tylko do spojrzenia na lokalne stacje nadawane AM, nadal może dać Ci ręce zrozumienie sprzętu SDR.
Często wydaje się, że SDR są magiczne czarne pudełka otoczone chmurą marketingu woo. A z wyjątkiem popularnych odbiorników telewizorów RTL Chipset USB wydają się przyciągać cenę, aby pasowały do szumu. Ale rzeczywistość jest to, że z perspektywy sprzętowej mogą być zaskakująco proste. Dlaczego nie wyrwać się z breadboardu i włam się razem z podstawowym!
Obraz nagłówka: Bob K [CC0].